Gekapselte Nanoteilchen haben vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Sie können beispielsweise in selbstheilenden Materialien schadhafte Stellen reparieren, wobei ihre Umhüllung sie schützt, bis ihr Einsatz erforderlich wird. Nun gelang es Todd Emrick und Kollegen, ihr bereits theoretisch entwickeltes Konzept des "repair and go" für schadhafte Oberflächen mit einer eleganten Kapselungsmethode experimentell umzusetzen. Sie umhüllten Nanoteilchen mit einer Mischung aus Öl und einem oberflächenaktiven Polymer, was zu einer sehr dünnen, flexiblen und dennoch stabilen Kapselung führt. Eine wässrige Lösung dieser umkapselten Nanoteilchen kann als Reparaturflüssigkeit eingesetzt werden: Fließt sie über eine beschädigte Fläche, so bleiben die Kapseln kurz an den Defekten hängen und setzen dort einen Teil der Nanopartikel frei, die sich in den Bruchstellen ablagern und sie kitten.

Die Wissenschaftler demonstrierten den Reparaturvorgang an einer Silikonplatte mit Oxidschicht, in der sie durch Dehnung Risse erzeugten. Um nach der Behandlung den Reparaturerfolg beurteilen zu können, verwendeten sie fluoreszierende Nanoteilchen als Kitt. Reparierte Risse wurden so im Fluoreszenzmikroskop sichtbar.

Allerdings gelingt die Reparatur bisher nur, wenn sich – wie im Experiment der Forscher – unter einer hydrophilen Oberfläche hydrophobe Risse auftun: nur dort können die hydrophoben Nanoteilchen sich ablagern. Das beigemischte Polymer sowie Größe der Kapseln (fünf bis vierzig Mal größer als die durchschnittliche Rissbreite) sorgen dann dafür, dass die Kapseln nicht an den gekitteten Rissen verbleiben, sondern sich stetig weiterbewegen.

Je nach gewünschtem Reparatureffekt und Zielmaterial lassen sich verschiedenartigste Reparaturmoleküle einsetzen – solange sie hydrophob sind, betonen die Wissenschaftler.