Materialele cu auto-vindecare sunt substanțe care sunt capabile să repare automat fisurile structurale sau alte daune, o abilitate care poate prelungi foarte mult durata de viață a unui produs și, în unele cazuri, poate ajuta la protejarea oamenilor de vătămări. Multe produse de auto-reparare au fost inspirate de procese biologice care permit organismelor vii să se vindece. Prin observarea activității naturale de vindecare la nivel microscopic, oamenii de știință au dezvoltat mai multe metode pentru a reproduce această capacitate benefică în substanțele create de om. Există mai multe tipuri diferite de produse de auto-vindecare și mai multe abordări pot fi utilizate pentru a crea aceste materiale. Indiferent de structură, obiectele cu auto-reparare sunt toate proiectate să funcționeze fără a necesita intervenția umană.
Un tip de produs de auto-reparare este cunoscut sub numele de sistem microîncapsulat. Aceste materiale cu auto-vindecare sunt concepute special pentru a repara fisurile minuscule care apar în polimeri. Această deteriorare, numită uneori „microfisurare”, poate fi cauzată de uzura mecanică sau de stres termic. Materialele microîncapsulate conțin un agent chimic care este formulat pentru a reconstrui și a consolida structura polimerului. Un strat de epoxid conține aceste substanțe chimice de întărire în buzunare minuscule, iar agentul începe să se răspândească atunci când deteriorarea structurală provoacă ruperea capsulelor mici.
Sistemele microvasculare sunt o altă varietate de materiale de auto-vindecare. La fel ca soluțiile microîncapsulate, acest tip de material folosește un agent de vindecare care este ținut sub control până la nevoie. Cu toate acestea, în loc să fie răspândite uniform pe o suprafață în capsule minuscule, substanțele chimice utile sunt plasate în „vene” artificiale sau canale care formează materialul. Această structură asemănătoare venelor permite ca substanțele chimice să fie pompate continuu într-o zonă crăpată, ceea ce ajută la prevenirea daunelor continue.
O a treia metodă care poate fi utilizată pentru a crea materiale cu auto-vindecare utilizează polimeri activi mecanochimic. Această abordare este similară modului în care oasele umane încep să se repare după ruptură. Cu această metodă, sunt creați polimeri care conțin grupuri de molecule numite „mecanofori”. Aceste grupuri sunt în mod natural predispuse să se conecteze cu alte molecule similare. Când un polimer este afectat de stres, mecanoforii încorporați formează o legătură structurală, la fel ca două bucăți de elemente de fixare Velcro® care sunt forțate împreună.
Materialele de auto-vindecare au multe aplicații practice. Oamenii de știință au experimentat cu suprafețe de nave spațiale care sigilează automat rupturile periculoase cauzate de loviturile meteorologice sau resturile spațiale. De aceste substante pot beneficia si avioanele, si pot beneficia de rezistenta la fisuri pe suprafetele de control. Aceste tipuri de materiale pot fi utilizate și în produse asemănătoare cauciucului sintetic, pentru a preveni uzura și pentru a îmbunătăți durata de viață a benzii de rulare.