Ученые создали «умные» кристаллы для космоса, которые залечивают себя при -196 °C

Группа исследователей из Нью-Йоркского университета в Абу-Даби совершила прорыв в материаловедении, открыв новый тип самовосстанавливающихся органических кристаллов. Эти «умные» молекулярные кристаллы способны самостоятельно залечивать механические повреждения даже при экстремально низких температурах, что открывает путь к созданию новых технологий для освоения космоса и глубоководных исследований.

Работа, проведенная в сотрудничестве с учеными из Цзилиньского университета в Китае, показала, что материал восстанавливает свою структуру и, что критически важно, способность передавать свет после повреждения в диапазоне от -196 °C, температуры кипения жидкого азота, до +150 °C. Такой широкий температурный диапазон, особенно способность к самовосстановлению на холоде, наблюдается в органических кристаллах впервые. Ранее подобные свойства были характерны в основном для мягких материалов, таких как гели и полимеры, которые теряют функциональность в сильные морозы.

Ключ к уникальным свойствам материала лежит в его молекулярной структуре. Молекулы кристаллов обладают постоянным дипольным моментом, то есть имеют положительный и отрицательный полюса, которые притягиваются друг к другу, обеспечивая процесс «заживления».

По мнению ученых, это открытие преодолевает одно из главных препятствий в долговечности материалов для работы в экстремальных условиях. Оно прокладывает путь к созданию гибких оптических и электронных устройств следующего поколения, которые смогут надежно функционировать в открытом космосе, где проблема защиты аппаратуры от микрометеоритов и космического мусора становится все острее. Прочные и легкие самовосстанавливающиеся материалы могут стать основой для защиты космических кораблей и орбитальных спутников, значительно повысив их устойчивость и срок службы.