Vật liệu có khả năng tự sửa chữa khi bị hư hỏng thay vì phải bỏ đi có thể được coi là một giải pháp góp phần giải quyết vấn đề rác thải nhựa. Từ ý tưởng này, nhiều nhóm nghiên cứu đã tìm cách phát triển các vật liệu tự phục hồi, và một trong số đó là loại vật liệu có chức năng như một mạch máu.

Dẫn đầu bởi Giáo sư Keivan Davami, nhóm nghiên cứu đến từ trường Đại học Lamar của bang Texas (Hoa Kỳ) ban đầu đã chế tạo một loại nhựa dẻo dạng lỏng nhưng có khả năng chuyển sang trạng thái rắn nhanh chóng khi tiếp xúc với tia cực tím. Các nhà khoa học đã sử dụng công nghệ in 3D lập thể bằng kỹ thuật laser để tạo ra các vật có hình dạng đơn giản, trong đó, những phần nhựa tiếp xúc với ánh sáng tia cực tím sẽ lập tức chuyển sang trạng thái rắn, trong khi phần nhựa dẻo ở bên trong không tiếp xúc với ánh sáng vẫn duy trì trạng thái lỏng.

Trạng thái lỏng của vật liệu vẫn sẽ được duy trì trong điều kiện bình thường. Tuy nhiên, trong trường hợp nhựa polyme bị nứt, nhựa lỏng sẽ tràn ra bên ngoài dưới tác dụng của hiện tượng mao dẫn. Quá trình tiếp xúc với nguồn ánh sáng UV nhân tạo sẽ khiến nhựa lỏng nhanh chóng chuyển sang trạng thái rắn, từ đó, giúp bịt kín vết nứt.

Hiện tượng này không giống như cơ chế máu chảy tràn ra bề mặt vết thương và tự cầm sau một thời gian ngắn khoảng vài phút, bít các mạch tổn thương, mà tương tự với cách thức chất nhầy bít kín vết cắt, nứt trên trên miếng đệm của cây xương rồng lê gai.

Davami và các đồng nghiệp cho biết trong tương lai, mục tiêu của nhóm là tiếp tục phát triển và cải thiện công nghệ nhằm giảm thiểu lượng năng lượng ánh sáng cần thiết sử dụng cho quá trình chuyển sang trạng thái rắn của vật liệu. Trên hết, họ muốn thấy vật liệu tự phục hồi bằng cách sử dụng các nguồn tia cực tím xung quanh như ánh sáng mặt trời mà không cần sự can thiệp của con người.

Nhóm nghiên cứu hy vọng rằng trong tương lai vật liệu mới có thể được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất các vật dụng như dụng cụ, gọng kính hoặc thậm chí là đế giày.

Bài báo về nghiên cứu được đăng tải trên tạp chí Scientific Reports.

P.K.L (NASATI), theo https://newatlas.com/self-healing-polymer-blood-inspired/59948/, 6/2019