科学者らが水中用自己修復ポリマーを開発
研究者らが、水中に浸かっている間に損傷を自律的に修復する新しいポリマー素材を作成した。この画期的な進歩は、海上および水中環境のメンテナンスを変革する可能性がある。この革新は、2025年9月27日に公開された研究で詳述された。
カリフォルニア大学のエンジニアチームは、エレナ・バスケス博士の指導のもと、水中条件下で亀裂や裂け目を修復できる自己修復ポリマーを設計した。この素材は、動的共有結合と親水性成分からなり、損傷後数時間以内に構造的完全性を回復し、海洋圧力を100メートルまで模擬した深さでも機能する。
この開発は、過酷な環境向けの適応素材に関する3年間の研究から生まれた。2022年の初期テストは乾燥条件下に焦点を当てたが、水の干渉による課題が結合化学の革新を促した。2025年9月までに、チームは塩水中で95%の修復効率を達成し、シミュレートされた損傷前後の引張強度測定で検証された。
「このポリマーは水にただ耐えるだけでなく、そこに適応し、自己修復型潜水艦船体や水中パイプラインなどのアプリケーションを可能にする」とバスケス博士は研究の要約で述べた。素材の主な特徴は、水和時に活性化する可逆的な架橋を形成する能力で、以前の疎水性自己修復剤では不可能なプロセスである。
背景の文脈では、洋上風力発電所や深海採掘などのオフショアインフラの拡大の中で、このような技術の必要性が強調されている。伝統的な修理はドック干ばつやダイバー介入を必要とし、毎年数十億ドルの費用がかかる。実験室結果は有望だが、2026年に太平洋でのフィールドトライアルが予定されている。
報道に大きな矛盾はないが、研究では5°C以下の極端な温度での制限が指摘されており、そこでは修復効率が70%に低下する。示唆は生体医用用途に及び、体液中で自己修復するインプラントデバイスなどだが、商用化にはスケーラビリティテストを待って5〜10年かかる可能性がある。