Τα αυτοθεραπευόμενα υλικά είναι ουσίες που είναι σε θέση να επιδιορθώνουν αυτόματα δομικές ρωγμές ή άλλες βλάβες, μια ικανότητα που μπορεί να παρατείνει σημαντικά τη διάρκεια ζωής ενός προϊόντος και σε ορισμένες περιπτώσεις να βοηθήσει στην προστασία των ανθρώπων από βλάβη. Πολλά αυτοεπισκευαστικά προϊόντα έχουν εμπνευστεί από βιολογικές διαδικασίες που επιτρέπουν στα ζωντανά σώματα να θεραπεύονται. Παρατηρώντας τη φυσική θεραπευτική δραστηριότητα σε μικροσκοπικό επίπεδο, οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει πολλαπλές μεθόδους για την αναπαραγωγή αυτής της ευεργετικής ικανότητας σε ανθρωπογενείς ουσίες. Υπάρχουν αρκετοί διαφορετικοί τύποι προϊόντων αυτοθεραπείας και μπορούν να χρησιμοποιηθούν πολλαπλές προσεγγίσεις για τη δημιουργία αυτών των υλικών. Ανεξάρτητα από τη δομή, τα αυτοεπισκευαζόμενα αντικείμενα είναι όλα σχεδιασμένα να λειτουργούν χωρίς να απαιτείται ανθρώπινη παρέμβαση.
Ένας τύπος αυτοεπισκευαζόμενου προϊόντος είναι γνωστός ως μικροενθυλακωμένο σύστημα. Αυτά τα αυτο-θεραπευόμενα υλικά έχουν σχεδιαστεί ειδικά για να διορθώνουν μικροσκοπικές ρωγμές που εμφανίζονται στα πολυμερή. Αυτή η βλάβη, που μερικές φορές ονομάζεται «μικρορωγμή», μπορεί να προκληθεί από μηχανική φθορά ή θερμική καταπόνηση. Τα μικροενθυλακωμένα υλικά περιέχουν έναν χημικό παράγοντα που έχει σχεδιαστεί για την αναδόμηση και την ενίσχυση της δομής του πολυμερούς. Ένα στρώμα εποξειδικού περιέχει αυτές τις ενισχυτικές χημικές ουσίες μέσα σε μικροσκοπικές τσέπες και ο παράγοντας αρχίζει να εξαπλώνεται όταν η δομική βλάβη προκαλεί τη ρήξη των μικρών καψουλών.
Τα μικροαγγειακά συστήματα είναι μια άλλη ποικιλία υλικών αυτοίασης. Όπως τα μικροενθυλακωμένα διαλύματα, αυτός ο τύπος υλικού χρησιμοποιεί έναν θεραπευτικό παράγοντα που διατηρείται περιορισμένος μέχρι να χρειαστεί. Αντί να απλώνονται ομοιόμορφα σε μια επιφάνεια μέσα σε μικροσκοπικές κάψουλες, ωστόσο, οι χρήσιμες χημικές ουσίες τοποθετούνται σε τεχνητές «φλέβες» ή κανάλια που κυμματίζουν το υλικό. Αυτή η δομή που μοιάζει με φλέβα επιτρέπει τη συνεχή άντληση χημικών ουσιών σε μια ραγισμένη περιοχή, η οποία βοηθά στην αποφυγή συνεχιζόμενης ζημιάς.
Μια τρίτη μέθοδος που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία αυτοθεραπευόμενων υλικών χρησιμοποιεί μηχανοχημικά ενεργά πολυμερή. Αυτή η προσέγγιση είναι παρόμοια με τον τρόπο που τα ανθρώπινα οστά αρχίζουν να επισκευάζονται μετά το σπάσιμο. Με αυτή τη μέθοδο, δημιουργούνται πολυμερή που περιέχουν συστάδες μορίων που ονομάζονται «μηχανοφόρα». Αυτά τα σμήνη είναι φυσικά επιρρεπή να συνδεθούν με άλλα παρόμοια μόρια. Όταν ένα πολυμερές επηρεάζεται από την πίεση, τα ενσωματωμένα μηχανοφόρα σχηματίζουν έναν δομικό σύνδεσμο, σαν δύο κομμάτια συνδετήρων Velcro® που πιέζονται μεταξύ τους.
Τα αυτοθεραπευόμενα υλικά έχουν πολλές πρακτικές εφαρμογές. Οι επιστήμονες έχουν πειραματιστεί με επιφάνειες διαστημικών σκαφών που σφραγίζουν αυτόματα επικίνδυνες ρήξεις που προκαλούνται από χτυπήματα μετεωροειδών ή διαστημικά συντρίμμια. Τα αεροπλάνα μπορούν επίσης να επωφεληθούν από αυτές τις ουσίες και μπορούν να επωφεληθούν από την αντοχή σε ρωγμές στις επιφάνειες ελέγχου. Αυτοί οι τύποι υλικών μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε προϊόντα που μοιάζουν με συνθετικό καουτσούκ, προκειμένου να αποφευχθεί η φθορά και να βελτιωθεί η διάρκεια ζωής του πέλματος.