तडे गेलेले पडदे, तुटलेल्या केबल्स, खराब झालेल्या बॅटरी, आधुनिक तंत्रज्ञान अयशस्वी आहे कारण ते अप्रचलित आहे, परंतु ते तुटते म्हणून. अनेक दशकांपासून, टिकाऊपणाला पातळपणा, वजन आणि सौंदर्यशास्त्र यांच्या विरूद्ध व्यापार-बंद मानले जात आहे. सीलबंद उपकरणे आणि जलद अपग्रेड सायकलच्या जगात, बिघाड हे दोषाऐवजी प्रणालीचे वैशिष्ट्य बनले आहे. स्वयं-दुरुस्ती सामग्री त्या गृहीतकाला आव्हान देते.
2026 मध्ये, नुकसान शोधू शकतील आणि स्वतःची दुरुस्ती करू शकतील अशी सामग्री यापुढे विज्ञान कथा किंवा शैक्षणिक कागदपत्रांपुरती मर्यादित राहणार नाही. ते कोटिंग्ज, पॉलिमर, इलेक्ट्रॉनिक्स आणि ऊर्जा प्रणालींमध्ये उदयास येत आहेत, जे अपयशी होण्याऐवजी बरे करणारे तंत्रज्ञानाचे दर्शन देतात. परिणाम गहन आहेत. जर उपकरणे रिअल टाइममध्ये मायक्रो क्रॅक, इलेक्ट्रिकल ब्रेक्स किंवा स्ट्रक्चरल ताण दुरुस्त करू शकतील, तर उत्पादनाचे आयुष्य, टिकाव आणि दुरुस्तीचे संपूर्ण तर्क बदलतात.
स्वयं-दुरुस्ती आणि स्वयं-उपचार सामग्री ते आहेत जे नुकसान दुरुस्त करतात आणि त्याच वेळी, कार्य पुनर्संचयित केले जाते, कोणत्याही बाह्य मदतीशिवाय. दुरूस्तीच्या पारंपारिक पद्धती, जिथे साधने, मानवी कौशल्ये किंवा पुनर्स्थापनेचे भाग आवश्यक असतात, स्व-उपचार प्रणालींपेक्षा पूर्णपणे भिन्न असतात, जे नुकसान झाल्यानंतर आपोआप सक्रिय होतात.
हे विविध प्रकारे आणि विविध पद्धतींनी केले जाते. उदाहरणार्थ, काही साहित्य मायक्रोकॅप्सूलचा वापर करतात ज्यामध्ये उपचार करणारे घटक असतात, जे क्रॅक तयार झाल्यावर सोडले जातात, ज्यामुळे ते घट्ट होणाऱ्या पदार्थांसह नुकसान बंद होते. इतर साहित्य उलट करता येण्याजोग्या रासायनिक बंधांवर आधारित असतात जे जेव्हा सामग्रीवर ताण पडतात तेव्हा तुटतात आणि स्थिरतेची परिस्थिती पुन्हा गाठल्यावर पुन्हा तयार होतात.
हेच तत्त्व इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये लागू केले जाऊ शकते, जेथे स्व-उपचार हे प्रवाहकीय मार्गांचा संदर्भ घेऊ शकतात जे कापल्यानंतर पुन्हा कनेक्ट होतात, अशा प्रकारे हाताने केलेल्या सोल्डरिंगची आवश्यकता नसताना विद्युत सातत्य पुनर्संचयित करते. या सर्व प्रयत्नांचा उद्देश लवचिकता, पुनर्प्राप्ती, अजिंक्यता नाही.
स्ट्रक्चरल मटेरियल हे बांधकाम आणि एरोस्पेसमध्ये काँक्रीट आणि पॉलिमर सारख्या वापराचे पहिले क्षेत्र आहे. पूल, विमानाचे भाग आणि पाइपलाइन बनवण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या सामग्रीमध्ये सेल्फ-हीलिंग तंत्रज्ञानाने खोलवर प्रवेश केला आहे, कारण ते महाग आणि धोकादायक आहेत. सूक्ष्म-नुकसानांची दुरुस्ती करण्यास अनुमती देणारे साहित्य खरोखरच देखभाल खर्च आणि सुरक्षिततेत मोठी घट आणू शकते. अशा प्रकारे, यामागील तर्क ग्राहक तंत्रज्ञानामध्ये आधीच मांडले गेले आहे.
फोल्ड करण्यायोग्य इलेक्ट्रॉनिक्स, वेअरेबल आणि सॉफ्ट रोबोटिक्स ही बाजारपेठेतील स्वयं-उपचार करणाऱ्या प्रवाहकीय सामग्रीची तीन मुख्य शक्ती आहेत. स्मार्ट फॅब्रिक्स किंवा हेल्थ मॉनिटर्समध्ये अंतर्भूत स्ट्रेचेबल सर्किट्सला सतत वाकणे आणि स्ट्रेचिंग सहन करावे लागते. सेल्फ-रिपेअरिंग कंडक्टर उपकरणांना तणावातून जाण्यासाठी आणि तरीही अपयशी ठरत नाहीत. औद्योगिक सामग्रीपासून ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये बदल हे प्रमाण आणि महत्त्वाकांक्षा या दोन्ही दृष्टीने एक मोठे पाऊल आहे.
स्वयं-उपचार पद्धतींपैकी एक जी सर्वात विकसित आहे आणि परिपक्वतेच्या सर्वोच्च स्तरावर पोहोचली आहे ती अशी आहे जिथे मायक्रोकॅप्सूल सामग्रीमध्ये एकत्रित केले जातात. ज्या क्षणी नुकसान होते त्या क्षणी, लहान कॅप्सूल फाटतात, आणि कॅप्सूल केलेले द्रव किंवा जेल क्रॅक भरते आणि नंतर घन बनते.
कोटिंग्ज आणि स्ट्रक्चरल पॉलिमरवर वापरल्यास हे तंत्र खूप प्रभावी आहे. संरक्षक थरांमधील ओरखडे स्वतःला सील करू शकतात, ज्यामुळे ओलावा आत येण्यापासून थांबतो आणि गंज निर्माण होतो.
एक वेगळा दृष्टीकोन डायनॅमिक पॉलिमरचा वापर करतो ज्यात उलट करता येण्याजोगे आण्विक बंध असतात. जेव्हा सामग्रीवर ताण येतो तेव्हा बंध तुटतात आणि जेव्हा उष्णता, दाब किंवा वेळ परवानगी देते तेव्हा सुधारणा होते. काही परिस्थितींमध्ये, सामग्रीसाठी फक्त विश्रांतीची आवश्यकता असते, तर इतरांमध्ये, उपचार प्रक्रियेस गती देण्यासाठी एक लहान थर्मल उत्तेजना लागू केली जाते.
इलेक्ट्रॉनिक्सच्या बाबतीत, प्रवाहकीय पॉलिमर आणि लिक्विड मेटल पाथवेचा वापर सर्किट्स कापल्यानंतर किंवा ताणल्यानंतर पुन्हा जोडण्याची परवानगी देतो, ही क्षमता जवळजवळ जैविक असल्याचे दिसते.
इलेक्ट्रॉनिक्स स्वभावाने नाजूक असतात. बारीक ट्रेस, सोल्डर जॉइंट्स आणि कनेक्टर प्रोसेसर किंवा मेमरी चिप्सच्या खूप आधी काम करणे सोडून देतात. सेल्फ-हीलिंग इलेक्ट्रॉनिक्स हे नाजूक भाग लक्षात घेऊन डिझाइन केलेले आहेत.
शास्त्रज्ञ एक सर्किट बनवू शकले आहेत जे सर्किट कापल्यानंतर त्याची चालकता परत मिळवते, एक बॅटरी जी अंतर्गत बिघाडानंतर पुन्हा जिवंत होऊ शकते आणि एक सेन्सर जो यांत्रिक तणावाखाली काम करू शकतो, फक्त काही नावे आहेत.
आम्ही ग्राहकांचा विचार केल्यास, याचा अर्थ असा की चार्जिंग केबल्स असतील ज्या वाकल्यानंतर पुन्हा कनेक्ट होतील, मायक्रो-फ्रॅक्चरपासून मुक्त असलेले डिस्प्ले आणि दैनंदिन गैरवर्तनाला सामोरे जावे लागले तरीही ते काम करत असलेल्या वेअरेबल असतील.
चांगली बातमी अशी आहे की या प्रगतीमुळे उपकरणे अटूट होत नाहीत; ते अपयशाला एकाएकी ऐवजी हळूहळू प्रक्रियेत बदलतात.
जेव्हा डिव्हाइस अपयशी ठरते तेव्हा बॅटरी नेहमीच मुख्य दोषी असल्याचे दिसते. एकदा का भयानक डेंड्राइट झाडावर आणि फांद्या अलगद घेतात, इलेक्ट्रोड्स त्यांची परिणामकारकता गमावतात आणि पुढील गोष्ट जी तुम्हाला माहिती आहे, अंतर्गत शॉर्ट सर्किट बाकी आहे. या सर्व समस्या एकत्रितपणे सतत बदली आणि आसपासच्या परिसरात आग लागण्याचा धोका निर्माण करतात.
स्वयं-उपचार बॅटरी सामग्री त्यांच्या अंतर्गत दुरुस्ती यंत्रणेद्वारे या समस्यांचे निराकरण करण्याचा प्रयत्न करतात. त्यापैकी पॉलिमर आहेत जे इलेक्ट्रोडमधील सूक्ष्म क्रॅक बंद करतात किंवा इलेक्ट्रोलाइट्स जे डेंड्राइटची वाढ रोखतात. या सोल्यूशन्सचे संयोजन केवळ बॅटरीचे आयुष्य वाढवणार नाही तर ते वापरण्यास अधिक सुरक्षित देखील करेल.
शिवाय, इलेक्ट्रिक वाहने, ग्रिड स्टोरेज आणि पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक्सच्या बाबतीत अशा प्रगतीचा आर्थिक आणि पर्यावरणीय प्रभाव प्रचंड असेल.
स्व-दुरुस्ती तंत्रज्ञानाचा अवलंब करण्याचा कदाचित सर्वात आकर्षक युक्तिवाद म्हणजे टिकाऊपणा. उपकरणाच्या दीर्घ आयुष्याचा अर्थ कमी इलेक्ट्रॉनिक कचरा, आणि परिणामी संसाधन उत्सर्जन आणि उत्पादनातून संबंधित कार्बन उत्सर्जन कमी होणे.
तीन ऐवजी सहा किंवा सात वर्षे टिकू शकणाऱ्या स्मार्टफोनच्या बाबतीत, त्यातील साहित्य कितीही क्लिष्ट असले तरीही पर्यावरणीय परिणाम लक्षणीयरीत्या कमी होतो.
स्व-उपचार सामग्री नैसर्गिकरित्या वर्तुळाकार अर्थव्यवस्थेच्या उद्दिष्टांशी सुसंगत असते. ते बदली, दुरुस्ती आणि सुटे भागांची गरज कमी करून डिस्पोजेबिलिटी ते ॲप्लिकेशन लाइफपर्यंत मूल्य साखळीची श्रेणी कमी करतात. पर्यावरणीय प्रभावावर अधिकाधिक लक्ष केंद्रित करणाऱ्या बाजारपेठेत, टिकाऊपणा हा स्पर्धात्मक फायदा बनतो.
स्वयं-दुरुस्ती तंत्रज्ञानाने केलेली प्रभावी प्रगती असूनही वास्तविक मर्यादा या आहेत. उच्च किंमत हा मुख्य अडथळ्यांपैकी एक आहे. स्वयं-उपचार सामग्री सहसा उत्पादनासाठी अधिक महाग असते आणि त्यांचे मोठ्या प्रमाणात उत्पादन अधिक जटिल असते. मास-मार्केट ग्राहक उपकरणांसाठी, किमतीत थोडीशी वाढ देखील खूप महत्त्वाची आहे.
दुसरी समस्या दुरुस्तीची वेळ आहे. तात्काळ उपचार हा काही सामग्रीसाठी आहे; इतरांना काही मिनिटे, तास लागतात किंवा उष्णतेसारख्या विशिष्ट परिस्थितीची आवश्यकता असते. परंतु ग्राहकांना त्वरित पुनर्प्राप्ती हवी आहे.
त्याच वेळी, पुनरावृत्ती मर्यादा देखील लादल्या जातात. काही स्वयं-उपचार यंत्रणा फक्त एकदा किंवा मर्यादित वेळा कार्य करण्यास सक्षम असतात, ज्यानंतर उपचार करणारे एजंट थकतात. लहान, सीलबंद आणि महागड्या ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये त्यांची कार्यक्षमता न गमावता स्वत: ची दुरुस्ती समाविष्ट करणे अद्याप एक जटिल कार्य आहे.
स्वयं-उपचार तत्त्वे कधीकधी डिझाइनच्या प्राधान्यांशी संघर्ष करू शकतात. अति-पातळ उपकरणांमध्ये मायक्रोकॅप्सूल किंवा स्तरित सामग्रीसाठी जवळजवळ जागा नसते. चकचकीत पृष्ठभाग बरे झालेले डाग दृश्यमान दोषांमध्ये बदलू शकतात.
ग्राहक दीर्घकाळ टिकणाऱ्या ताकदीपेक्षा सौंदर्यशास्त्रातील परिपूर्णतेला प्राधान्य देतात का हा प्रश्न उत्पादकांना भेडसावतो. हा प्रश्न केवळ तांत्रिक नसून सांस्कृतिक आहे. खरेदी निर्णयांमध्ये टिकाऊपणा हा अधिक महत्त्वाचा घटक बनत असल्याने, डिझाइन लपून ठेवण्याऐवजी लवचिकतेचे चित्रण करण्याकडे जाऊ शकते.
ग्राहक गॅझेटमध्ये स्वयं-दुरुस्ती सामग्रीचा वापर कमीत कमी वापरलेले क्षेत्र आहे जेथे ते लागू केले जाऊ शकतात. जागेत, दुरुस्ती अक्षरशः अशक्य आहे. उपग्रह, स्पेस स्टेशन्स आणि प्रोब्सना अशा सामग्रीद्वारे मोठ्या प्रमाणात मदत केली जाते जी मायक्रोमेटिओरॉइडच्या नुकसानापासून स्वतःला बरे करू शकतात.
त्याच प्रकारे, देखभाल खर्च कमी करण्यासाठी आणि ऑफशोअर प्लॅटफॉर्म, पाइपलाइन आणि दुर्गम किंवा अगदी प्रतिकूल भागात अक्षय ऊर्जा पायाभूत सुविधांमध्ये डाउनटाइमची समस्या सोडवण्यासाठी स्वत: ची दुरुस्ती लागू केली जाऊ शकते.
नवीन साहित्य आणि नवकल्पनांसह ग्राहक बाजार नेहमीच शेवटचे असतात. म्हणूनच ते बऱ्याचदा नवीन सामग्री अगोदरच स्वीकारतात आणि अशा प्रकारे संबंधित संशोधनासाठी निधी पुरवतात जे शेवटी ग्राहक बाजारपेठेपर्यंत पोहोचतात.
“अविनाशी” हा शब्द अजूनही ताणलेला आहे. कोणताही पदार्थ त्याला होणारी प्रत्येक हानी बरे करू शकत नाही आणि गंभीर ब्रेकडाउन नेहमीच शक्य असेल. स्व-उपचार करणारी गॅझेट्स त्याऐवजी ग्रेसफुल फेडिंगची कल्पना मांडतात. गॅझेट अयशस्वी होण्याच्या प्रक्रियेतून अधिक हळूहळू, सुरक्षितपणे आणि अधिक अंदाजानुसार जातात. नुकसान कमी असल्यास संपूर्ण बदली होणार नाही. हे संक्रमण लोकांच्या इच्छा बदलते. डिव्हाइस एक उत्पादन बनते जे वृद्ध होते, आणि असे नाही जे अचानक मरते.
स्वयं-निराकरण सामग्रीची ही घटना दुरुस्तीबद्दल ग्राहकांच्या धारणा देखील बदलू शकते. स्वतः करा दुरुस्ती आणि महागडे बदल यापैकी निवडण्याच्या सामान्य दुविधाऐवजी, अनेक किरकोळ बिघाड फक्त अदृश्य होतात. यामुळे दुरुस्ती सेवांमध्ये घट होऊ शकते, तर उत्पादकांना सॉफ्टवेअर अद्यतनांच्या दीर्घकालीन वापरासाठी आणि मॉड्यूलर घटकांच्या उपलब्धतेच्या मागणीच्या विरुद्ध सामना करावा लागेल. अशा प्रकारे, दुरुस्तीची संस्कृती नाहीशी होत नाही; ते फक्त बदलते.
सन 2026 पर्यंत, स्वयं-दुरुस्ती सामग्री एका क्रॉसरोडवर असेल. ते पूर्णपणे सैद्धांतिक असण्यापासून फार दूर नसलेल्या भविष्याकडे वळले आहेत. प्रीमियम उपकरणे, औद्योगिक प्रणाली आणि विशेष अनुप्रयोगांमध्ये दत्तक प्रथम होईल. जसजसे किमती कमी होत जातील आणि तंत्रज्ञान परिपक्व होत जाईल, तसतसे स्वयं-उपचार ही केवळ नवीनता न राहता एक अपेक्षित वैशिष्ट्य बनेल. मुख्य बदल ग्राहकांमध्ये असू शकतो आणि त्यांना हे शिकण्याची आवश्यकता आहे की तंत्रज्ञान केवळ कार्य करणार नाही तर ते पुनर्प्राप्त देखील करेल आणि यास वेळ लागेल.
स्वयं-दुरुस्ती सामग्री तंत्रज्ञान आणि त्याचे मूल्य याबद्दल विचार करण्याचा एक नवीन मार्ग आहे. टर्मिनल पॉइंट म्हणून नुकसान मानण्याऐवजी, नवीन मार्ग म्हणजे संप्रेषण, समायोजित आणि पुनर्प्राप्त करणाऱ्या प्रणाली असणे. हा विचार जोडप्यांना पर्यावरण-मित्रत्वासह दीर्घायुष्य आणि उत्तरदायित्वासह उच्च कामगिरी.
अनब्रेकेबल गॅझेट्स हे अजूनही एक स्वप्न असू शकते, परंतु मजबूत आणि स्वयं-उपचार तंत्रज्ञानाची जादू साकार होत आहे. आणि, थ्रोवे गॅझेट्सने भरलेल्या बाजारपेठेत, ती ताकद ही सर्वांत अत्यंत नवीनता असू शकते.
