Un groupe de recherche de RIKEN et de l'Université de Kyushu a développé un nouveau type de matériau, à base d'éthylène, qui présente un certain nombre de propriétés utiles telles que l'auto-guérison et la mémoire de forme. Remarquablement, certains matériaux peuvent s'auto-cicatriser spontanément même dans l'eau ou dans des solutions acides et alcalines. Le nouveau matériau est à base d'éthylène, un composé qui est la source d'une grande partie du plastique utilisé aujourd'hui.

Les matériaux qui peuvent s'auto-guérir sont devenus un domaine de recherche populaire au cours de la dernière décennie, et une variété de matériaux ont été développés. Cependant, la plupart des matériaux auto-cicatrisants rapportés à ce jour reposent sur des conceptions sophistiquées qui intègrent des mécanismes chimiques dans les réseaux polymères, telles que la formation irréversible ou réversible de liaisons covalentes, liaison hydrogène, interactions métal-ligand, ou interactions ioniques. Par conséquent, ils nécessitent un stimulus externe, comme la chaleur ou la pression, pour les inciter à guérir, et dans la plupart des cas, ils ne fonctionnent pas dans l'eau, solutions acides ou alcalines car les réseaux chimiques ne peuvent survivre à de telles conditions. L'idéal est de créer un matériau qui possède une ténacité suffisante et peut s'auto-cicatriser de manière autonome dans diverses conditions.

Pour la présente recherche, publié dans le Journal de l'American Chemical Society , les chercheurs ont utilisé un catalyseur à base de scandium, un métal rare, pour créer des polymères composés de séquences alternées d'éthylène et d'anisylpropylène et de segments éthylène-éthylène plus courts par la copolymérisation d'éthylène et d'anisylpropylène. Cette nouvelle classe de bien définis, les polyoléfines fonctionnalisées allaient des matériaux viscoélastiques souples - des matériaux qui peuvent être à la fois élastiques mais qui présentent également des propriétés de type liquide - aux élastomères tenaces, qui peuvent être étirés mais reprennent leurs formes d'origine, et plastiques rigides. Les copolymères élastomères étaient très élastiques, et dur, et a également montré une propriété d'auto-guérison remarquable, car ils s'auto-cicatrisent de manière autonome lorsqu'ils sont soumis à des dommages mécaniques non seulement dans un environnement sec mais également dans l'eau et les solutions aqueuses acides et alcalines, sans avoir besoin d'aucune énergie ou stimulus externe.

Selon Zhaomin Hou du RIKEN Center for Sustainable Resource Science et du RIKEN Cluster for Pioneering Research, qui a dirigé l'équipe de recherche, "Nous avions appris de nos précédents travaux qu'un catalyseur au scandium serait un moyen utile pour créer les copolymères d'éthylène et d'anisylpropylènes, mais nous étions stupéfaits des propriétés spéciales que présentait cette classe de matériaux. Nous sommes impatients de travailler pour trouver des applications pour ces différents films, qui peut être fabriqué facilement à partir d'éthylène et d'autres oléfines."