Версия для слабовидящих
В IBM случайно открыли новый класс полимеров Печать Email
Новости об инновациях
20.05.2014

Учёные из исследовательского центра компании IBM заявили о том, что им удалось создать новый класс промышленных полимеров. Материал крайне устойчив к механическим повреждениям, способен самовосстанавливаться и подлежит вторичной переработке.

Использование полимера поможет оптимизировать массу процессов в индустрии транспорта, аэрокосмической промышленности и производстве микроэлектроники. Кроме того, эти материалы могут быть преобразованы в новые полимерные структуры для дальнейшего повышения эффективности и прочности на 50%.

Поскольку полимеры являются неотъемлемой частью не только повседневной жизни, но и высоких вычислительных технологий, разработка нового класса этих веществ положит начало другому курсу развития всех отраслей любой промышленности. Существующие сегодня полимеры имеют ряд недостатков, которые материаловеды изо дня в день пытаются преодолеть.

o_948952.jpg Рис. 1. Новый материл лёгкий, прочный и способен к самовосстановлению (фото IBM).

В силу широкого использования эти вещества постоянно подвергаются агрессивному воздействию извне: термические и механические повреждения, химическая экспозиция и так далее. Полимерные материалы быстро изнашиваются, не способны к самовосстановлению и не могут быть переработаны.

Из-за этого мусорные свалки (и не только) сплошь завалены этими веществами, которые к тому же содержат на своей поверхности токсины и другие вредные вещества.

Ведущий автор нового исследования Джеймс Хедрик (James Hedrick), материаловед и специалист по органической химии, вместе со своей командой задался целью разработать такой материал, чтобы его свойства можно было бы задавать заранее, в зависимости от потребностей той или иной индустрии. Для этого учёные обратились к методу вычислительной химии и при помощи компьютера создали гипотетическую модель структуры нового материала.

В итоге получились полимеры, которые имеют в своей основе два смежных класса пластика. Они формируются путём объединения параформальдегида и 4,4-оксидианилина посредством конденсации. При нагревании до 250 ⁰C материал становится крайне прочным в силу образования ковалентных связей и вытеснения растворителя. Так получается первая из двух версий полимера.

o_948954.jpg Рис. 2. Структура полимера подсканирующим электронным микроскопом (фото IBM).

Он демонстрирует новые физические свойства. Первый материал устойчив к растрескиванию, лёгок и прочен, но при этом он ломкий, как стекло. Если же его соединить с углеродными нановолокнами и нагреть, полимер образует очень крепкий, лёгкий композитный материал, который похож на металл, но обладает в некоторой степени способностью к самовосстановлению при возникновении трещин.

Другая версия материала представляет собой эластичный гель. Он формируется при низких температурах и захватывает растворитель в свою молекулярную сеть. У геля-полимера способность к самовосстановлению намного выше: если его разрезать на две части, а потом соединить их вместе, то они срастутся за считанные секунды. Согласно пресс-релизу IBM, такой материал можно использовать в качестве клея или для транспортировки красителей и лекарственных препаратов.

«Новый инновационный материал подходит для решения глобальных проблем, возникающих при разработке новых продуктов и применении передовых технологий. Использование подкисленной воды позволит перерабатывать этот материал, что даст новый толчок к развитию транспортной промышленности и производства электронных микросхем», — заключает Хедрик.

Вместе со своими коллегами материаловед описал разработку новых материалов в статье, которая вышла в журнале Science.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/articles/2014/v-ibm-sluchaino-otkryli-novyi-klass-polimerov

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта