Новый вид самовосстанавливающегося пластика показал свою практичность
Абсолютно новый пластик, который с легкостью восстанавливается от царапин и повреждений, может оказаться неимоверно полезным при изготовлении красок, и, к примеру, деталей автомобилей и/или парусников. Еще более впечатляет тот факт, что он может быть измельчен и переработан в полностью новый продукт, такой как пластиковая литейная форма для электронных устройств или оптических линз.
Добавив несколько новых компонентов и немного смеси цинка (чтобы ускорить прохождение химических процессов) к обычной эпоксидной смоле, ученые создали материал, чьи химические связи непрерывно разрушаются и создаются. Чрезвычайно высокая температура делает материал вязким, но при нормальной температуре, эти химические реакции проходят настолько медленно, что его форма остается, практически, неизменной.
"Они разработали уникальный и очень мощный подход, который получит большое количество применений", - прокомментировал химик Кристофер Боуман из Колорадского университета в Боулдере. "Это весьма впечатляет", - заключил он.
Большинство пластиков, к примеру те, которые используются при изготовлении кухонных принадлежностей или автомобильных запчастей, для придания им дополнительной упругости, после формовки, подвергаются процессу вулканизации. Этот процесс превращает всю форму в единую, переплетенную между собой молекулу. Молекулы в более мягких разновидностей пластика, таких как бутылки из под содовой, обычно не удерживаются столь мощными связями и могут быть нагреты и расплавлены. Чтобы найти золотую середину, между этими двумя крайностями (не слишком крепкий и не слишком мягкий материал), команда исследователей под руководством Людвика Лейблера из Национального центра научных исследований (НЦНИ) Франции, использовали для этой цели обычную эпоксидную смолу, доступную в любом хозяйственном магазине. Исследователи добавили к ней кислот, а также смесь цинка, для ускорения химических реакций.
Получившийся материал состоял из сети молекул, каждая из которых соединялась с четырьмя другими. Эти молекулы постоянно обмениваются своими связями (теми молекулами, с которыми они объединены), при этом общее число связей остается неизменным. При нагревании, эти процессы ускоряются и число обменов связями, которое проходит весьма медленно при обычных условиях, ускоряется до ста за несколько секунд при температуре в 200 градусов по Цельсию.
Такая невероятная гибкость на молекулярном уровне, позволяет относительно легко придавать этому материалу новую форму.
Помимо метода заливки материала в форму методом впрыска, можно применять обычный ручной вентилятор. Конечный результат будет зависеть от химического состава исходного материала и варьируется от очень твердого пластика до мягкой резины.
"Вы можете делать все, что хотите", - сказал Лейблер. "Можно работать с материалом как с деревом или делать из него крупные детали, при этом все нужные ингредиенты уже используются в композитах", - сказал Кржиштоф Матыяжевски, профессор химии из университета Карнеги-Меллона.
Оригинал (на англ. языке): Fellowgeek
С этим материалом еще читают:
Японские ученые создали термопластик из водорослей
Российские инженеры создадут сверхпрочный пластик
Ученые обнаружили новую среду обитания в океане
Еще из категории технологии:
- Исследователи улучшили эффективность и долговечность солнечных элементов
- Тёмная материя: Как камера отслеживает невидимое
- Мягкий, растяжимый электрод имитирует тактильные ощущения с помощью электрических сигналов
- Новая и улучшенная камера, вдохновленная человеческим глазом
- Машинное обучение может помочь ответить на давние астрофизические вопросы
- Ученые связывают износ двигателей самолетов с попаданием пыли в крупных аэропортах
- Цемент, вдохновленный раковинами, стал в 19 раз гибче благодаря «спроектированным дефектам»
- Самый длинный в Северной Америке вантовый мост соединяет США и Канаду
Последние комментарии
Рассылка топовых новостей
Читательский топ
- Ровер NASA Perseverance исследует древнюю реку на Марсе
- Билл Гейтс закладывает первый камень для нового поколения ядерных реакторов в США
- Самый длинный в Северной Америке вантовый мост соединяет США и Канаду
- Странная цифровая маска гарантирует, что люди будут держаться на расстоянии
- Ученые связывают износ двигателей самолетов с попаданием пыли в крупных аэропортах
- ИИ может быть причиной нашего провала в установлении контакта с инопланетными цивилизациями
- Цемент, вдохновленный раковинами, стал в 19 раз гибче благодаря «спроектированным дефектам»
Комментариев нет. Будьте первым!