قد تتيح المواد الجديدة قريبًا إمكانية إصلاح المكونات الإلكترونية التالفة ، مثل المركبات الفضائية ، من نفسها. يمكن للمواد التي طورها العلماء مؤخرًا إصلاح الأضرار الميكانيكية الخاصة بها بالشحنات الكهربائية الناتجة عن التأثير الميكانيكي عليها.
غالبًا ما تتعطل الأجهزة التي نستخدمها يوميًا بسبب التلف الميكانيكي ، مما يجبرنا إما على إصلاحها أو استبدالها. هذا يقلل من عمر المعدات ويزيد من تكاليف الصيانة. في كثير من الحالات ، كما هو الحال في المركبات الفضائية ، لا يمكن التدخل البشري من أجل الاستعادة.
مع وضع هذه الضروريات في الاعتبار ، قام باحثون من المعهد الهندي لتعليم وبحوث العلوم (IISER) كولكاتا ، بالتعاون مع IIT Kharagpur ، بتطوير بلورات جزيئية كهرضغطية لإصلاح نفسها من الأضرار الميكانيكية دون الحاجة إلى أي تدخل خارجي. البلورات الكهرضغطية هي فئة من المواد التي تولد الكهرباء عندما تتعرض لتأثير ميكانيكي.
الجزيئات الكهروإجهادية التي طورها العلماء تسمى بلورات bipyrazole العضوية تتحد بعد كسر ميكانيكي دون أي تدخل خارجي ، وتلتئم ذاتيًا بشكل مستقل في أجزاء من الثانية بدقة بلورية.
في هذه المواد الصلبة الجزيئية، نظرًا للخاصية الفريدة لتوليد الشحنات الكهربائية عند التأثير الميكانيكي، تكتسب القطع المكسورة شحنات كهربائية عند تقاطع الشق، مما يؤدي إلى الجذب بواسطة الأجزاء التالفة والإصلاح الذاتي الدقيق. هذا البحث بدعم من قسم العلوم و تكنولوجيا، الحكومة الهندية عبر زمالة Swarnajyanti إلى CM Reddy ومجلس أبحاث العلوم والهندسة (SERB) تم نشرها في المجلة "العلوم" في الآونة الأخيرة.
تم تطوير هذه المنهجية في البداية من قبل فريق IISER Kolkata بقيادة البروفيسور C Malla Reddy ، الحاصل على زمالة Swarnajayanti (2015) التي قدمها قسم العلوم والتكنولوجيا ، GoI. استخدم البروفيسور نيرماليا غوش من IISER Kolkata ، الحائز على جائزة جمعية مهندسي الأجهزة الضوئية (SPIE) GG Stokes في الاستقطاب البصري 2021 ، نظامًا مجهريًا حديث الاستقطاب مصمم خصيصًا لفحص وتحديد كمية الكمال من البلورات العضوية كهرضغطية. تسمى هذه المواد ذات الترتيب الداخلي المثالي للجزيئات أو الأيونات "البلورات" ، وهي وفيرة في الطبيعة.
درس فريق IIT Kharagpur ، الأستاذ بهانو بهوسان خاتوا والدكتور سومانتا كاران أداء المواد الجديدة لتصنيع أجهزة تجميع الطاقة الميكانيكية. قد تجد المادة تطبيقًا في الرقائق الدقيقة المتطورة والميكانيكية عالية الدقة أجهزة الاستشعاروالمحركات والروبوتات الدقيقة وما إلى ذلك. قد يؤدي إجراء مزيد من البحث في مثل هذه المواد في النهاية إلى تطوير أدوات ذكية تعمل على إصلاح الشقوق أو الخدوش ذاتيًا.
