Самовосстанавливающиеся (самозалечивающиеся) материалы

К этой разновидности относятся материалы, обладающие способностью к восстановлению тех или иных своих свойств (механических, химических, электрических и других) после повреждения их структуры на макроскопическом или микроскопическом уровне. О подобных материалах подробно рассказывается на следующем занятии. В качестве примера можно привести материалы, где залечивающий агент (как правило, неотвержденный полимер) заключен в микроконтейнеры, например, микрокапсулы или полые микроволокна, и равномерно распределен по защищаемому материалу. При повреждении самозалечивающегося полимерного материала эти микроконтейнеры разрываются и высвобождают залечивающий агент, который проникает в зону повреждения, полимеризуется (при необходимости, в материал также добавляется катализатор полимеризации) и таким образом залечивает поврежденную область.

Перечисленное – лишь часть возможных разновидностей ИМ. На деле их намного больше, что открывает самые широкие перспективы как разработки, так и применения ИМ. В частности, в ИМ заключены большие возможности в сбережении энергетических ресурсов. Например, строительство домов-термостатов, стены которых поддерживают постоянную температуру в помещениях за счет введения в штукатурку микроампул с парафином, имеющем температуру плавления 240С (накапливает и отдает тепло). «Умные» стекла окон не только изменяют прозрачность в зависимости от солнечного света, но и способны регулировать тепловые потоки в зависимости от температуры за окном, а фотохромная краска-хамелеон для фасадов также сокращает затраты энергии на его отопление и охлаждение. Создание органических полимеров, обладающих способностью сокращаться под воздействием очень слабого электрического сигнала и магнитного поля, делает возможным создание искусственной мышцы и искусственной кожи, и открывает широкие возможности по их применению не только в технике, но и в медицине. Эти полимеры могут применяться как микроскопический насос, подающий в организм больного лекарства, или осуществлять с их помощью блокировку мельчайших кровеносных сосудов, подводящих кровь к какой-либо опухоли, и прекращать тем самым ее дальнейшее развитие и т.д. К числу достижений, созданных из УМ, безусловно, следует отнести разработку и применение "активной" или "интеллектуальной" упаковки лекарств и продуктов питания, а также "умной одежды". Развитие работ в области «умных» полимерных текстильных материалов осуществляется, в основном, в двух направлениях: колористическом и интеллектуальном. Первое направление связано с разработкой принципиально новых видов армейского камуфляжа и развитием моды, предлагающей одежду с необычными цветовыми эффектами. Суть их состоит в использовании фото-, термо- и гидрохромных красителей. Интеллектуальное направление в развитии умного текстиля – это создание и промышленное освоение технологий, обеспечивающих получение текстильных материалов с широким набором новых свойств, расширяющих области их применения. Работы в этом направлении связаны, в основном, с армейскими заказами. «Умные» ткани должны уметь «следить» за сердечным ритмом солдата, вводить, если необходимо, соответствующие лекарства или купировать раны. Одежда из «умных» тканей должна самоочищаться, поддерживать требуемую температуру в пододежном пространстве, нейтрализовать химические отравляющие вещества, обладать свойствами бронежилета. Экипировка военного должна быть легкой, не стесняющей движений, а система связи, включая дисплей компьютера и клавиатуру - мягкой, способной изменять свою конфигурацию.К 2025 г. в США планируется реализовать умную одежду для солдат, верхний слой которой будет способен изменять цвет, коэффициент отражения солнечных лучей и, следовательно, тепловое сопротивление в зависимости от освещенности. Для внутренних слоев одежды солдата будущего планируется использовать электронный текстиль или е-ткань. Токопроводящие нити, вплетенные в е-ткань, смогут подводить энергию к датчикам, исполнительным механизмам и микроконтроллерам, вплетенным в ту же ткань. Программное обеспечение будет управлять связью внутри «тканой сети» и поддерживать передачу радиосигналов ПК, карманному компьютеру или сети Интернет.