home

discl. / ©, lid NVJ

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z


zelfherstellend materiaal, self healing material (shm), autonomic healing concept

 

zelfherstellend materiaal

Ook: self healing material (SHM), autonomic healing concept, scheurhelend materiaal. Zelfherstellend materiaal is materiaal dat de "ingebouwde" mogelijkheid heeft bij een (geringe) beschadiging zichzelf te herstellen. Het gaat hier om het automatisch herstellen van bijvoorbeeld kunststof, composieten, beton, metaal of coatings wanneer er een kleine beschadiging is in het materiaal is opgetreden. 

De eerste afbeelding onder toont de methode van zelfherstellende materialen in een composietmateriaal. De herstellende stof die in bolletjes van ca. 100 micron in het materiaal is ingebed is bijvoorbeeld dicyclopentadiene (DCPD) in een dichtheid tussen de 15 en 30 per cm3. Bij scheurtjes in het materiaal scheuren ook de bolletjes waardoor de "lijm" vrijkomt, deze vult het scheurtje en door de katalysator vindt uitharding plaats. 

De TU Delft heeft zelfherstellend beton gemaakt met behulp van bacteriŽn. Dit beton bevat bacteriŽn die actief worden zodra zij in aanraking komen met water en zuurstof, dus wanneer er een scheur in het beton ontstaat en er water naar binnensijpelt. De bacteriŽn produceren met behulp van water en zuurstof kalk en doen dat zolang er water en zuurstof aanwezig is. Wanneer de scheur voldoende kalk bevat om geen water en zuurstof toe te laten, is het beton "hersteld", d.w.z. er kan geen water en zuurstof meer in het beton treden en het wapeningsstaal aantasten. Dit proces werkt (nog) niet bij grotere scheuren. (Dit type beton, met bacteriŽn, wordt ook wel eens biologisch beton genoemd, maar dat is ook de benaming voor het type beton waar mossen e.d. beter op hechten.)

Voor de bouw kunnen zelfherstellende materialen interessant worden, zeker op plaatsen waar moeilijk onderhoud en herstel kan plaatsvinden. Nadeel is dat het zelfherstellende karakter pas na een aantal jaren interessant wordt en de meerkosten van zelfherstellende materialen bij nieuwbouw wellicht niet snel gemaakt zullen worden.


optreden van  scheurvorming en het resultaat van zelfherstellend beton (coen hagedoorn bouwgroep):

(a) vlak na optreden scheur:


(b) bacteriŽn zetten met behulp van water en zuurstof kalk af in de dunnere scheuren (< 180 mu):


de methode van een zelfherstellend composiet waar microcapsules met een herstellende stof aan is toegevoegd, die bij een beschadiging vrijkomt (afbeelding university of illinois via how stuff works):


zelfherstellend materiaal, gebroken korrel brengt herstellend materiaal in de materie (afbeelding university of illinois via how stuff works):


zelfherstellend materiaal, asfaltbitumen, ing. wim vandenbergh, (artesis plantijn hogeschool antwerpen):


Voor de methode, publicaties e.d. van zelfherstellende kunststoffen zie vooral de site Autonamous Materials Systems van de University of Illinois. Prof. Scott White van deze universiteit heeft met zijn team self healing materials duidelijk in de publiciteit gebracht.

Met dank aan o.m. How Stuff Works, Artesis Plantijn en Asfaltnet.

Verg. carbonatatie; schelpkalkmortel heeft ook een zelfherstellend vermogen.

Eng. self healing material (SHM), autonomic healing concept