חומרים חדשים עשויים בקרוב לאפשר לרכיבים אלקטרוניים פגומים, כמו למשל עבודות חלל, לתקן את עצמם. החומרים שפותחו לאחרונה על ידי מדענים יכולים לתקן נזקים מכניים משלהם באמצעות המטענים החשמליים שנוצרים על ידי ההשפעה המכנית עליהם.
מכשירים שאנו משתמשים בהם מדי יום מתקלקלים לעיתים קרובות בגלל נזק מכני, ומכריחים אותנו לתקן אותם או להחליפם. זה מקטין את חיי הציוד ומגדיל את עלויות התחזוקה. במקרים רבים, כמו במלאכות חלל, התערבות אנושית לשיקום אינה אפשרית.
בהתחשב בצרכים כאלה, חוקרים מהמכון ההודי לחינוך ומחקר מדעי (IISER) קולקטה, יחד עם IIT Kharagpur, פיתחו גבישים מולקולריים פיזואלקטריים המתקנים עצמם מנזקים מכניים ללא צורך בהתערבות חיצונית כלשהי. גבישים פיזואלקטריים הם סוג של חומרים המייצרים חשמל כאשר הוא עובר השפעה מכנית.
המולקולות הפיזואלקטריות שפותחו על ידי המדענים המכונות גבישים אורגניים bipyrazole משולבות מחדש בעקבות שבר מכני ללא כל התערבות חיצונית, ריפוי עצמי אוטונומי באלפיות השנייה בדיוק קריסטליוגרפי.
במוצקים מולקולריים אלו, בשל התכונה הייחודית של יצירת מטענים חשמליים בפגיעה מכנית, החלקים השבורים רוכשים מטענים חשמליים בצומת הסדק, מה שמוביל למשיכה על ידי חלקים פגומים ותיקון אוטונומי מדויק. מחקר זה נתמך על ידי המחלקה למדע ו טכנולוגיה, GoI דרך Swarnajayanti Fellowship to CM Reddy ומענקי מחקר של מועצת המחקר וההנדסה (SERB) פורסמו בכתב העת 'מַדָע' לאחרונה.
מתודולוגיה זו פותחה בתחילה על ידי צוות IISER קולקטה בראשות פרופ 'C Malla Reddy, מקבל המלגה של Swarnajayanti (2015) שניתן על ידי המחלקה למדע וטכנולוגיה, GoI. פרופ 'נירלמיה גוש מ- IISER קולקטה, חתן פרס האגודה למהנדסי מכשור פוטו-אופטי (SPIE) GG Stokes בפרס קיטוב אופטי 2021, השתמש במערכת מיקרוסקופית קיטוב מתקדמת ומתוכננת במיוחד כדי לבחון ולכמת את שלמות הגבישים האורגניים הפיזואלקטריים. חומרים אלה עם סידור פנימי מושלם של מולקולות או יונים מכונים 'גבישים', השופעים באופיים.
הצוות של IIT Kharagpur, פרופ 'Bhanu Bhusan Khatua וד"ר Sumanta Karan בחנו את ביצועי החומרים החדשים לייצור מכשירי קצירת אנרגיה מכנית. החומר עשוי למצוא יישום במיקרו-שבבים יוקרתיים, מכני דיוק גבוה חיישנים, מפעילים, מיקרו-רובוטיקה, וכן הלאה. מחקר נוסף על חומרים כאלה עשוי בסופו של דבר להוביל לפיתוח גאדג'טים חכמים המתקנים עצמית סדקים או שריטות.
