Forestil dig et materiale, der kan formes som glas, tåle slag som plast – og repareres derhjemme uden værktøj. Nederlandske forskere har nu udviklet en helt ny materialetype, der bryder med nogle af de mest grundlæggende regler i materialefysikken.
Forskere, der kommer fra Wageningen University & Research, har skabt det, de kalder en compleximer: et glaslignende plastmateriale, som kombinerer egenskaber, man hidtil mente var gensidigt udelukkende. Resultatet er et ravfarvet materiale, der både er let at forme og overraskende slagfast.
Et opgør med en fasttømret regel
I årtier har materialeforskere arbejdet ud fra en simpel tommelfingerregel: Jo lettere et “glasagtigt” materiale er at bearbejde, desto mere sprødt bliver det. Langsom smeltning og nem forarbejdning har typisk betydet, at materialet splintres ved slag. Men den antagelse holder ikke længere.
Forskerholdet, anført af professor Jasper van der Gucht, har vist, at et materiale godt kan smelte langsomt nok til præcis formgivning – og samtidig være så sejt, at det kan falde på gulvet uden at gå i stykker.
Hemmeligheden ligger i materialets indre opbygning. Almindelig plast holdes sammen af kemiske bindinger, som fungerer som permanent lim mellem de lange molekylekæder. I compleximeren er det anderledes. Her er molekylekæderne ladet positivt og negativt, så de tiltrækker hinanden som små magneter. Bindingen er fysisk – ikke kemisk – og det giver mere plads mellem kæderne. Den ekstra “luft” i strukturen gør, at materialet både kan formes ved høj varme og absorbere stød uden at knække.
Ifølge forskerne åbner det for en helt ny forståelse af, hvordan ladede materialer kan opføre sig – langt ud over, hvad eksisterende teorier har forudsagt.
– At vise, at ladede materialer kan opføre sig fundamentalt anderledes, end vi forventede, er det mest spændende ved det her, siger Van der Gucht.
Kan repareres med en hårtørrer
Forbrugerne kan få direkte glæde af opdagelsen. Fordi bindingerne ikke er permanente, er materialet i praksis selvhelende. Får et produkt en revne, kan det repareres ved blot at varme området op og presse det sammen igen. Et havemøbel, en tagplade eller et plastprodukt i hjemmet kan i princippet fikses med en hårtørrer – uden lim, reservedele eller specialværktøj.
Det kan forlænge levetiden markant på mange hverdagsprodukter og mindske behovet for udskiftning.
I dag er compleximeren stadig baseret på fossile råmaterialer. Men forskerne arbejder allerede på mere bæredygtige versioner. Seniorforsker Wouter Post peger på, at teknologien kan bane vejen for plasttyper, der ikke bare er nemmere at reparere, men også kan designes til at nedbrydes hurtigt i naturen.
– Det meste anvendte forskning handler om bedre genanvendelse. Her åbner vi døren for plast, der enten er let at reparere – eller kan nedbrydes biologisk meget hurtigt, siger Post.
De kommende år vil fokus være på at udvikle biobaserede udgaver af materialet, så gennembruddet ikke blot bliver teknologisk, men også et skridt mod mere bæredygtige forbrugsprodukter. Hvis ambitionerne lykkes, kan et materiale, der engang blev kaldt “umuligt”, ende med at gøre både plastaffald og smid-væk-kultur lidt mindre uundgåelig.
