Tại sao vật liệu tự phục hồi có thể cách mạng hóa kỹ thuật hiện đại

Bài viết thảo luận về lĩnh vực mới nổi của vật liệu tự phục hồi, có khả năng tự động sửa chữa các tổn thương như vết nứt, trầy xước hoặc gãy mà không cần sự can thiệp của con người. Lấy cảm hứng từ các hệ thống sinh học tự nhiên—như cách da người lành lại hoặc cách một số loài động vật tái tạo chi—những vật liệu này mô phỏng cơ chế tự sửa chữa để khôi phục tính toàn vẹn cấu trúc. Khái niệm này không hoàn toàn mới; ví dụ, bê tông La Mã cổ đại chứa các mảnh vôi phản ứng với nước để bịt kín các vết nứt, thể hiện một hình thức tự phục hồi sơ khai. Vật liệu tự phục hồi có nhiều dạng khác nhau bao gồm polymer, kim loại, gốm sứ và composite dựa trên xi măng, và thường được phân loại thành hai nhóm chính dựa trên cơ chế sửa chữa: hệ thống ngoại sinh và nội sinh. Vật liệu ngoại sinh chứa các vi nang hoặc mạng lưới mạch máu nhúng bên trong chứa chất chữa lành được giải phóng khi có tổn thương để bịt kín các vết nứt, tương tự như quá trình đông máu ở động vật. Trong khi đó, vật liệu nội sinh dựa vào các liên kết hóa học có thể đảo ngược trong cấu trúc của chúng, có thể đứt và tái tạo, cho phép chữa lành nhiều lần mà không cần chất bên ngoài. Thực tiễn...