Samozacelující se pneumatiky nejsou novinkou. V nabídce je mají všichni velcí výrobci automobilových plášťů. Continental této technologii říká ContiSeal, Pirelli Seal Inside, Michelin Selfseal a Hankook zase SealGuard. Všechny mají jedno společné: uvnitř vlastní pneumatiky je tenká lepicí viskózní vrstva, která po propíchnutí pláště dokáže vzniklý (až 5mm) otvor zacelit. Podle Continentalu odolají takové pneumatiky cca 80 % defektů (jak to funguje sledujte zde).
Vědci z Harvardu však teď přišli s materiálem, který jde dále. Je to syntetická pryž, která se umí zacelit zcela sama. Výzkumníci ze stejného oddělení již objevili hydrogely s podobnou vlastností, u nich je však situace snazší. Díky přítomnosti vody lze totiž snadno vytvořit mez jednotlivými molekulami reverzibilní spoje. Ale u pevných suchých materiálů to už tak jednoduché není. Pryž je tvořena polymerními řetězci, které jsou vzájemně spojeny kovalentními nereverzibilními vazbami. Ty jsou sice neskutečně pevné, ale po přerušení už se nikdy nedokážou znovu spojit.
„Dřívější výzkum zkoumal nahrazení těchto kovalentních vazeb reverzibilními, jež využívají vodík,“ vysvětluje Li-Heng Cai z Harvardu. „Jenže to nejde, jsou totiž výrazně slabší a taková guma by prostě nefungovala.“ Společně s Jinrongem Wu a Davidem A. Weitzem proto vyvinuli materiál, který využívá mezi polymery oba typy vazeb.
Problém je, že oba typy spojů se také nedají mísit. „Jsou jako olej a voda,“ popisuje Cai. Společně s kolegy proto přišel s jakýmsi molekulárním vláknem, kterým dokážou oba spoje svázat dohromady na molekulární úrovni. Vytvořili tak průhlednou samoopravující se gumu.
Když budete na typickou pryž působit určitou silou, praskne. Na novém materiálu se místo toho vytváří jemné prasklinky, které jsou však propojeny jemnými vlákny. Zátěž se v materiálu rovnoměrněji rozkládá a po opětovném smrštění se tato guma budoucnosti opět zacelí.
Vědci již žádají o patent a jednají o možnostech komerčního využití. Wu si představuje, že by se jejich vynález mohl uplatnit právě u pneumatik: „Pokud byste takový plášť prořízli, nemuseli byste ho hned měnit, místo toho by se dokázal za jízdy sám dostatečně opravit na to, aby zamezil nehodě.“
Před praktickým nasazením nového materiálu ovšem bude nutné provést řadu testů a vylepšit některé jeho vlastnosti. „Obecně ale umíme vytvořit homogenní hybridní elastomer a z něj dokážeme připravit silné samoopravující se polymery pro praktické použití,“ doplňuje své kolegy David A. Weitz.
