Scienziati indiani sviluppano materiali che autoriparano i danni meccanici
Le molecole piezoelettriche sviluppate dagli scienziati si ricombinano in seguito a frattura meccanica senza alcun intervento esterno, autorigenerandosi autonomamente in millisecondi con precisione cristallografica.
Gli scienziati hanno sviluppato cristalli molecolari piezoelettrici che riparano i propri danni meccanici senza la necessità di alcun intervento esterno, ha detto sabato il Dipartimento di Scienza e Tecnologia (DST). I cristalli piezoelettrici sono una classe di materiali che generano elettricità quando subiscono un impatto meccanico. I dispositivi che vengono utilizzati quotidianamente spesso si guastano a causa di danni meccanici, costringendo gli utenti a ripararli o sostituirli.
Ciò riduce la durata dell’apparecchiatura e aumenta i costi di manutenzione. In molti casi, come in un veicolo spaziale, l’intervento umano per il restauro non è possibile.
“Tenendo a mente tali necessità , i ricercatori dell’Indian Institute of Science Education and Research (IISER) Kolkata, in collaborazione con IIT Kharagpur, hanno sviluppato cristalli molecolari piezoelettrici che si riparano da danni meccanici senza bisogno di alcun intervento esterno”, ha affermato il DST in una dichiarazione.
Chiamati cristalli organici di bipirazolo, le molecole piezoelettriche sviluppate dagli scienziati si ricombinano in seguito a frattura meccanica senza alcun intervento esterno, autorigenerandosi autonomamente in millisecondi con precisione cristallografica, ha affermato. In questi solidi molecolari, a causa della proprietà unica di generare cariche elettriche in caso di impatto meccanico, i pezzi rotti acquisiscono cariche elettriche in corrispondenza della giunzione della fessura, portando all’attrazione delle parti danneggiate e alla riparazione autonoma precisa.
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Questa ricerca, supportata dal DST attraverso la sua borsa di studio Swarnajayanti Fellowship to CM Reddy e Science and Engineering Research Board (SERB), è stata recentemente pubblicata sulla rivista “Science”. Questa metodologia è stata inizialmente sviluppata dal team dell’IISER Kolkata guidato dal professor C M Reddy, un destinatario della borsa di studio Swarnajayanti (2015), il professor Nirmalya Ghosh dell’IISER Kolkata, un vincitore della Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE) G.G.
Stokes Award nella polarizzazione ottica 2021, ha utilizzato un sistema microscopico di polarizzazione all’avanguardia progettato su misura per sondare e quantificare la perfezione dei cristalli organici piezoelettrici, afferma la dichiarazione.
Questi materiali con una perfetta disposizione interna di molecole o ioni sono chiamati “cristalli” che sono abbondanti in natura. Nel team dell’IIT Kharagpur, il professor Bhanu Bhusan Khatua e Sumanta Karan hanno studiato le prestazioni dei nuovi materiali per la fabbricazione di dispositivi meccanici di raccolta dell’energia, ha aggiunto Il materiale può trovare applicazione in micro-chip di fascia alta, sensori meccanici di alta precisione, attuatori, microrobotica.
Ulteriori ricerche su tali materiali potrebbero infine portare allo sviluppo di gadget intelligenti che riparano da soli crepe o graffi.
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