Een onderzoeksgroep van RIKEN en Kyushu University heeft een nieuw soort materiaal ontwikkeld, op basis van ethyleen, die een aantal nuttige eigenschappen vertoont, zoals zelfgenezing en vormgeheugen. Opmerkelijk, sommige materialen kunnen spontaan zelfgenezen, zelfs in water of zure en alkalische oplossingen. Het nieuwe materiaal is gebaseerd op ethyleen, een verbinding die de bron is van veel van het plastic dat tegenwoordig wordt gebruikt.

Zelfherstellende materialen zijn het laatste decennium een ​​populair onderzoeksgebied geworden, en er zijn verschillende materialen ontwikkeld. Echter, de meeste zelfherstellende materialen die tot nu toe zijn gerapporteerd, zijn gebaseerd op geavanceerde ontwerpen die chemische mechanismen in polymeernetwerken opnemen, zoals onomkeerbare of omkeerbare vorming van covalente bindingen, waterstofbinding, metaal-ligand interacties, of ionische interacties. Als resultaat, ze hebben een externe prikkel nodig, zoals hitte of druk, om hen aan te sporen om te genezen, en in de meeste gevallen ze werken niet in water, zure of alkalische oplossingen omdat de chemische netwerken dergelijke omstandigheden niet kunnen overleven. Het ideaal is om een ​​materiaal te maken dat voldoende taai is en onder verschillende omstandigheden autonoom kan herstellen.

Voor het huidige onderzoek is gepubliceerd in de Tijdschrift van de American Chemical Society , gebruikten de onderzoekers een katalysator op basis van scandium, een zeldzaam metaal, om polymeren te creëren die zijn samengesteld uit afwisselende sequenties van ethyleen en anisylpropylenen en kortere ethyleen-ethyleensegmenten door de copolymerisatie van ethyleen en anisylpropylenen. Deze nieuwe klasse van goed gedefinieerde, gefunctionaliseerde polyolefinen varieerden van zachte visco-elastische materialen - materialen die zowel elastisch kunnen zijn maar ook vloeistofachtige eigenschappen vertonen - tot taaie elastomeren, die kunnen worden uitgerekt maar terugkeren naar hun oorspronkelijke vorm, en harde kunststoffen. De elastomeercopolymeren waren zeer elastisch, en taai, en vertoonde ook opmerkelijke zelfgenezende eigenschappen, omdat ze autonoom zichzelf genezen wanneer ze worden blootgesteld aan mechanische schade, niet alleen in een droge omgeving, maar ook in water en waterige zure en alkalische oplossingen, zonder dat er externe energie of prikkels nodig zijn.

Volgens Zhaomin Hou van het RIKEN Centre for Sustainable Resource Science en de RIKEN Cluster for Pioneering Research, die het onderzoeksteam leidde, "We hadden van ons eerdere werk geleerd dat een scandiumkatalysator een nuttige manier zou zijn om de copolymeren van ethyleen en anisylpropylenen te maken, maar we stonden versteld van de bijzondere eigenschappen die deze klasse materialen vertoonde. We kijken ernaar uit om te werken aan het vinden van toepassingen voor deze verschillende films, die gemakkelijk kan worden gemaakt van ethyleen en andere olefinen."