Ученые Нью-Йоркского университета в Абу-Даби (NYU Abu Dhabi) создали органический кристалл, способный восстанавливать структуру после повреждений при температуре до −196 °C и сохранять работоспособность до 150 °C.
Исследование, опубликованное в журнале Nature Materials, показало, что материал способен самовосстанавливаться в условиях, при которых большинство известных материалов трескаются и теряют свои свойства. При механическом повреждении в условиях сильного холода кристалл восстанавливает способность передавать свет, что имеет ключевое значение для оптических и электронных устройств, эксплуатируемых в суровых условиях.
«28 января 1986 года шаттл «Челленджер» потерпел катастрофу из-за замерзания и отказа резиновых уплотнительных колец, - отметил профессор Панче Наумов, руководитель лаборатории «умных материалов» NYU Abu Dhabi. - Мягкие материалы, включая пластики и резину, при низких температурах теряют гибкость и становятся хрупкими, а лучшие из них ломаются при температуре ниже −130 °C».
Сейчас большинство самовосстанавливающихся материалов - в основном мягкие гели или полимеры - работают только при комнатной температуре или выше. Открытие команды NYU Abu Dhabi стало первым подтвержденным случаем самовосстановления органического кристалла в широком диапазоне температур, включая криогенные условия.
Свойство самовосстановления обеспечивается молекулярной структурой материала: молекулы имеют положительные и отрицательные концы, которые притягиваются друг к другу подобно маленьким магнитам. Это позволяет кристаллу заново соединяться и «заживать» даже при температурах, при которых традиционные материалы разрушаются.
По мнению исследователей, органический кристалл имеет преимущества перед существующими материалами, используемыми в космической отрасли. Космические агентства давно ищут материалы с функцией самовосстановления, однако прогресс ограничивался температурными ограничениями. Кроме того, его можно будет использовать в гибкой электронике, работающей в экстремальных условиях – от арктических научных станций до глубоководных аппаратов.
