مواد خود ترمیم‌: اصول، راهبردهای طراحی و کاربردها

تلاش بشر در دستیابی به سازه­‌ها و تجهیزات با کارآیی بالا، پیشرفت‌های رو به توسعه‌ای را در زمینه مواد و فناوری­‌های نوین در این حوزه‌ها به دنبال داشته است. شرایط سخت حین کارکرد از قبیل دمای بالا، محیط‌های تهاجمی و خورنده، اعمال تنش‌های مختلف، حرکت نسبی اجزا نسبت به یکدیگر و غیره سبب شده است که به کارگیری مواد سنتی و یا متداول نتواند پاسخ‌گوی نیازها در این زمینه باشد. از دست رفتن و یا افت ویژگی‌های مواد مرسوم سنتی همانند خواص مکانیکی، فیزیکی، سایشی و خوردگی در مواجهه با محیط‌های سخت کاری، می‌تواند موجب از کارافتادگی تجهیزات مختلف صنعتی و تحمیل هزینه‌های گزاف به منظور تعمیر و نگه‌داری، شود. از این رو ایجاد شناخت، امکان طراحی، ساخت و بررسی ویژگی‌های موادی که بتوانند علاوه بر حفظ خصوصیات و کارآیی خود در محیط‌های تهاجمی، قادر به بازیابی خواص از دست‌رفته باشند، بسیار حائز اهمیت است. این مواد که تحت عنوان "مواد خودترمیم" شناخته می‌شوند، قادرند هنگامی که در شرایط سخت سرویس‌دهی تحت آسیب و با تخریب قرار می‌گیرند، مجدداً از طریق سازوکارهای ویژه که عمدتاً از مواد طبیعی و یا موجودات زنده الهام گرفته شده است، خواص تنزل‌یافته خود را بازیابی نمایند. انجام تحقیق در خصوص مواد خودترمیم همراه با پیشرفت‌هایی که در ساخت تجهیزات صورت پذیرفته در دو دهه اخیر، بسیار مورد توجه دانشمندان قرار گرفته است.