Zelfreparerende materialen
Laatst bijgewerkt: 05-05-2025
Definitie
Zelfreparerende materialen bezitten het vermogen om, min of meer zelfstandig, kleine scheuren of beschadigingen te herstellen.
Omschrijving
Deze materialen zijn geïnspireerd op het zelfherstellend vermogen van de natuur, zoals bij botten of bomen. Ze kunnen detecteren waar schade is ontstaan en een herstelproces in gang zetten. Dit kan bijvoorbeeld door ingekapselde 'herstellende' deeltjes naar de beschadiging te leiden of door een reactie te starten die de scheur opvult. Het doel is om de levensduur van producten en constructies te verlengen en onderhoud te verminderen.
Toepassingen in de bouw
Zelfreparerende materialen worden onderzocht en toegepast in diverse bouwgerelateerde gebieden. Een belangrijk voorbeeld is zelfherstellend beton, dat scheurtjes tot een bepaalde grootte zelf kan dichten. Dit draagt bij aan het voorkomen van betonrot en het verlengen van de levensduur van constructies zoals bruggen, tunnels en waterkeringen. Ook in coatings, zoals bij lakken die onder invloed van UV-licht haarscheurtjes kunnen herstellen, wordt deze technologie benut. Daarnaast zijn er toepassingen in ontwikkeling of al op de markt voor onder andere asfalt, rioleringsbuizen en potentieel ook metalen zoals roestvast staal en aluminium, waarbij een oxidelaag bescherming biedt na beschadiging.
Mechanismen van zelfherstel
Het zelfherstellend vermogen van materialen kan op verschillende manieren tot stand komen. Bij beton kan dit autogeen gebeuren door voortgaande hydratatie van cementdeeltjes of carbonatatie van calciumhydroxide, wat kleine scheurtjes kan opvullen, vooral in aanwezigheid van water. Een andere methode is autonome heling, waarbij specifieke agentia worden toegevoegd. Dit kan door microcapsules met herstellend materiaal of bacteriën die bij scheurvorming geactiveerd worden en bijvoorbeeld calciumcarbonaat produceren om de scheur te dichten. Ook systemen met vasculaire netwerken die een helend middel transporteren behoren tot de mogelijkheden.
Vergelijkbare termen
Zelfhelende materialen
Gebruikte bronnen: