Trong thế giới vật liệu tiên tiến, khả năng tự sửa chữa những hư hỏng như vết trầy xước hay vết nứt mà không cần sự can thiệp từ bên ngoài là một mục tiêu hấp dẫn. Các lớp phủ tự phục hồi đại diện cho một bước tiến đáng kể trong lĩnh vực này, hứa hẹn kéo dài tuổi thọ và độ tin cậy của nhiều sản phẩm. Gần đây, các nhà nghiên cứu đã công bố một phương pháp hiệu quả để tạo ra các màng tự phục hồi, mở ra những triển vọng mới cho các vật liệu bền bỉ và dễ bảo trì hơn. Phương pháp mới này tập trung vào việc tạo ra một cấu trúc màng độc đáo bao gồm các lớp xen kẽ của hai thành phần chính: organosiloxane liên kết ngang cao và polydimethylsiloxane (PDMS) mạch thẳng. Organosiloxane đóng vai trò tạo độ cứng và ổn định nhiệt, trong khi PDMS, một loại silicone phổ biến, mang lại tính linh hoạt và khả năng tự phục hồi. Quá trình tự lắp ráp được thiết kế để kiểm soát chính xác sự sắp xếp của các lớp này ở cấp độ nano, tạo ra một cấu trúc nhiều lớp tối ưu hóa cả độ bền và khả năng tự vá lỗi. So với các vật liệu tự phục hồi dựa trên PDMS thông thường, màng được tạo ra bằng quy trình mới này thể hiện những ưu điểm vượt trội. Một trong những lợi ích đáng kể nhất là độ bền cơ học cao hơn. Cấu trúc nhiều lớp với organosiloxane liên kết ngang chặt chẽ giúp tăng cường độ cứng và khả năng chống mài mòn của vật liệu, giải quyết một trong những điểm yếu của các vật liệu PDMS mềm dẻo truyền thống. Điều này có nghĩa là lớp phủ có thể chịu được các tác động vật lý mạnh hơn mà vẫn duy trì được chức năng tự phục hồi. Bên cạnh độ cứng được cải thiện, vật liệu mới còn cho thấy độ ổn định nhiệt tốt hơn đáng kể. Khả năng chịu được nhiệt độ cao hơn mà không bị suy giảm tính chất là rất quan trọng đối với các ứng dụng trong môi trường khắc nghiệt, chẳng hạn như trong ngành ô tô hoặc điện tử. Sự ổn định nhiệt này, kết hợp với độ bền cơ học, làm cho vật liệu trở nên đáng tin cậy hơn trong các điều kiện vận hành đa dạng. Một đặc điểm nổi bật khác của phương pháp này là khả năng tự phục hồi diễn ra ở nhiệt độ ôn hòa. Nhiều vật liệu tự phục hồi hiện có đòi hỏi nhiệt độ cao hoặc các tác nhân kích thích khác để kích hoạt quá trình sửa chữa. Ngược lại, vật liệu mới này có thể tự vá các vết xước và hư hỏng nhỏ ở nhiệt độ phòng hoặc chỉ cần gia nhiệt nhẹ, giúp đơn giản hóa quá trình bảo trì và tăng tính thực tiễn cho các ứng dụng hàng ngày. Hiệu quả phục hồi ở nhiệt độ thấp này đạt được nhờ sự cân bằng tinh tế giữa các liên kết động trong cấu trúc PDMS và sự ổn định của mạng lưới organosiloxane. Sự phát triển của quy trình tự lắp ráp hiệu quả này đánh dấu một bước tiến quan trọng. Nó không chỉ cung cấp một phương pháp chế tạo vật liệu tự phục hồi tiên tiến mà còn mở đường cho việc thiết kế các vật liệu thông minh với các đặc tính cơ học và nhiệt vượt trội. Tiềm năng ứng dụng rất rộng lớn, từ lớp phủ bảo vệ cho màn hình điện tử, sơn xe ô tô, thiết bị y tế, đến các cấu trúc trong ngành hàng không vũ trụ. Việc tạo ra các vật liệu mạnh mẽ hơn, đáng tin cậy hơn và dễ bảo trì hơn sẽ mang lại lợi ích kinh tế và môi trường đáng kể, giảm thiểu nhu cầu thay thế và sửa chữa thường xuyên.
