なぜ今になってこんなことを聞くのか？
通常のプラスチックを修繕する場合には熱を使いますが、スマート・プラスチックの場合には紫外線光を使うので、最近この疑問が浮上してきました。紫外線は、損傷部位にだけ焦束します。このプラスチックは、クリーブランドのケースウエスタンリザーブの研究者たちによって開発されています。このプラスチックの自己修繕機能は、今日使用している通常のプラスチックより使い道が多くあります。例えば、自身修繕するスマート・プラスチックをペンキとして使用したり、医者が手術で使用したりすることができます。
通常のプラスチックの構造は長い分子でできているのに対して、スマート・プラスチックは小さい分子でできているところが異なる点です。この分子にはさらに小さな分子が含まれていて、紫外線がスマート・プラスチックのこの構造に焦点を当てたとき小さな分子が剥がれて、自己修正機能が作用します。
実際にそれほど重大なことなのか？
プラスチックは私たちの日常生活のほとんどにおいて使用しているため、生活に不可欠なものになっているという事実を否定することができません。起床後にすぐ使う歯ブラシは、プラスチックで作られています。スマート・プラスチックには、その自己修正機能により、通常のプラスチックに取って替わる可能性があります。このプラスチックは、ファッションや包装、医療産業で使われている通常のプラスチックに取って替わるでしょう。紫外線光を使用してこのプラスチックが修正されても透明なままなので、大きなレンズを作るために使用することができます。航空機レーダーのドームにも、新しい革新的なスマート・プラスチックを使って作ることができます。
他の人は何て言っていか？
アメリカのケースウエスタンリザーブ大学・研究主任のスチュアート・ローワン教授は、次のように言いました:
これらのポリマーにはナポレオンの複合体があります。実際にはかなり小さいが、特定の弱い分子間相互作用の利用により大きく作用することができます。
ケースウエスタンリザーブの研究チームの別のメンバーであるマーク・バンワース氏は次のように言いました:
光の使用によって、欠陥箇所だけをターゲットとし、他の部分には触れることなくそのままの状態にしておくことが可能になることによって、多くをコントロールすることができます。
開発
1. 日本人研究者は、グリーンの自然治癒するプラスチックを「スマートな泥」に転換
日本人研究者らは、粘土と水、そして特別な増粘剤を使用してプラスチックを作成することにより、植物性プラスチックを作成しようとしています。このプラスチックで使用されるポリアクリル酸ナトリウムは、水にその300倍の重量を吸収することができる吸収性物質です。しかし内分泌系を崩壊させる場合があるので、この有機材料には若干の安全的な懸念があります。
2. 持続可能なエレクトロニクス用の自然治癒するプラスチック
グローニンゲン大学の化学者たちは、リサイクルすることがでる電子機器を作るために使用することができる、新しいプラスチックを開発しています。これの熱硬化性は加熱されても分解することなく、自己修復機能が作用します。ポリケトンがこのプラスチックの素材です。有機化合物のビスマレイミドは、これらのポリケトン類をクロス結合するために使用されます。このプラスチックは、7回リサイクルするまで、その構造や要素的特性を保持することができます。
3. 自分を治すプラスチック：血管網を模倣する材料
イリノイ大学アーバナ・シャンペン校の研究者らは、自然治癒するプラスチックを開発しました。この人体に作用するプラスチックは、生物学の有機体のような血管網を特色とします。そして、このネットワークは、自分自身を修復することができます。科学者は「ロストワックス鋳造製法」の先進のバージョンを使い、基板と基板中のマイクロチャンネルを形成することは、流体で癒すことができます。
メインとなるハードル
スマート・プラスチックには通常のプラスチックより多くの利点があり、将来的に通常のプラスチックに取って替わるという事実は否定できません。しかし、その前にスマート・プラスチックに関係するいくつかの事実を確認する必要があります。とても重要な疑問は次のとおりです：同じ場所が二度以上破損した場合、プラスチックはそれを修正することができるか？商業的に使用する前に、新しいプラスチックのシェルフライフを決定する必要があります。
私たちにできること
スマート・プラスチックの自然治癒能力は、いくつかの有用な目的に使用することができます。新しいプラスチックは、それ自体を治す紫外線光を必要とします。研究者らが、このプラスチックに関する主な疑問点を取り除くことができれば、明らかに通常のプラスチックに取って替わることとなります。このプラスチックはリサイクルが可能なので、プラスチック廃棄物の問題も減らすことができるでしょう。