В Храме Квантовых Энергий проводятся каждодневные коллективные медитативные практики. Участвуйте в совместных медитациях и получите особые дистанционные спец-настройки.

Удобный поиск

Полимер, способный к самовосстановлению

Новый полимерный материал, который смог бы сам неоднократно восстанавливать свои повреждения при комнатной температуре под воздействием ультрафиолетового света, представляет собой очень ценный и востребованный продукт. Такой материал стал бы востребован в изготовлении медицинских имплантатов, частей автомобилей, самолетов и т.д.

Полимер, созданный учеными Университета Карнеги-Меллона (Carnegie Mellon University) и Университета Кюшу (Kyushu University), может самовосстанавливаться, если трещины в материале прижаты друг к другу и подвергаются ультрафиолетовому облучению. Такая же обработка может заставить отдельные блоки материала соединяться вместе, таким образом, образовывая единую монолитную часть.

Исследователи смогли разрезать на части один и тот же кусок материала и соединить их вместе, по крайней мере, пять раз. При дальнейшем усовершенствовании материал сможет восстановить свою целостность еще много раз, утверждает профессор химии Кристоф Матушевски, возглавлявший исследовательскую группу.

В настоящий момент полимер может восстанавливать себя только в бескислородной среде, поэтому исследователям пришлось провести ультрафиолетовую обработку в присутствии чистого азота. Но они надеются разработать полимеры, которые восстанавливаются в видимом свете и не нуждаются в азотной среде. Такой материал откроет много возможностей и найдет широкое применение, включая продукты и компоненты, способные восстанавливаться после незначительного повреждения. По заявлению Кристофа Матушевски создание такого материала "было бы идеально по сравнению с тем, что мы уже сделали".

Самовосстанавливающиеся материалы создавались и раньше, в основном полимеры и их составляющие. Но большинство из них разрабатывалось на основе использования крошечных капсул, заполненных «заживляющим» средством. Когда такой полимер трескается, капсулы раскрываются и выпускают «заживляющий» материал, который становится частью первоначального полимера и изолирует трещину, таким образом, восстанавливая свойства материала. Но как только такие капсулы истощаются, материал не может больше восстанавливать себя.

Новый полимер в своей основе опирается на связи углеродистой серы, содержащейся в материале. "Здесь присутствуют тысячи химических связей, и даже если вы потеряете небольшой их процент, можно смело предполагать повторное успешное восстановление сотни раз", заявляет Кристоф Матушевски.

Исследователи обнаружили, что даже измельченный полимер при облучении ультрафиолетовым светом воссоединяется и образует цельный кусок. Это означает, что материал может быть также легко утилизирован или переработан. Исследователи представили подробную информацию о своих экспериментах в статье, опубликованной в онлайн журнале Angewandte Chemie.

Некоторые исследовательские группы, в том числе и группа Матушевски, сделали полимеры, способные восстанавливаться при нагревании или под воздействием определенных химических веществ. Но Майкл Кесслер, профессор материаловедения и техники Университета штата Айова (Iowa State University), признает, что возможность полимера восстанавливаться под воздействием света – это уникальное и простое в использовании изобретение. "Я думаю, что ультрафиолетовое облучение является особенно привлекательным в качестве внешнего раздражителя. Такой процесс является бесконтактным, происходит при комнатной температуре и довольно прост в использовании. И еще, что немаловажно, нет ограничений для применения такого полимера в тех областях, где происходят повреждения». Однако он также считает, что новый материал страдает от двух основных недостатков, с которыми сталкиваются другие материалы самовосстановления: процесс восстановления происходит под давлением и занимает несколько часов.

Тем не менее, некоторые самовосстанавливающиеся материалы находятся на пути к коммерциализации. Autonomic Materials, Inc. в Шампейн, штат Иллинойс, готовит коррозионноустойчивое к царапинам покрытие, содержащее микрокапсулы, разработанные Скоттом Уайтом, профессором Университета Иллинойса (University of Illinois) в Урбана -Шампейн.

Коллега Скотта Уайта, Нэнси Соттос, сделала материалы, которые подражают человеческой коже и которые излечивают себя, используя базовые каналы, заполненные заживляющими материалами. Соттос разрабатывает материалы, которые могли бы использоваться не только для структурных приложений, таких как части самолета, автомобиля или компонентов космических аппаратов, но и для повседневных продуктов, таких как мобильный телефон и сумки для ноутбуков. Она заявляет, что метод восстановления с использованием ультрафиолетового облучения не будет идеально подходить для всех полимеров. Это потому, что реструктуризация связей углеродистой среды, позволяющей материалу самовосстанавливаться, также требует от материала эластичность и мягкость.

На эти заявления Кристоф Матушевски ответил: «Вы можете сделать материалы, которые будут более тверды или более мягкие. Каждый самовосстанавливающийся материал, так или иначе, уникален, и имеет преимущества перед другими. Это зависит от свойств и области применения».

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

Понравилась статья? Поделись с друзьями!