Добавка придала пластику свойства металла
Американские химики создали вещество, меняющее реакцию полимеров на температурные перепады, что повысило их стойкость к износу и сделало похожими на металлы. Разработка может найти применение в самых разных сферах — от производства смартфонов до ракетостроения.
Полимеры, к которым относят различные виды пластмасс, состоят из длинных цепочек соединенных вместе молекул. Эти химические связи обеспечивают прочность полимеров и делают их подходящим материалом для корпусов изделий с хрупкими компонентами внутри.
Но, как и все на свете, полимеры со временем изнашиваются. В особенности разрушительны для них перепады температур. Поскольку полимеры быстро расширяются при нагреве и сжимаются при охлаждении, они страдают сильнее, чем металлы и керамика, в которых эти колебания происходят медленнее.
Это несоответствие создает проблемы поставщикам техники. Например, в электронике, такой как смартфоны, пластмассовый корпус вмещает экран и прочие детали, в том числе из металла и керамики. Все они скручены, склеены или еще как-то скреплены друг с другом. Расширяясь и сжимаясь с разной скоростью, компоненты создают взаимную нагрузку, что может вести к деформации и растрескиванию. В случае с трубами такие повреждения оборачиваются протечками. В автомобилестроении и для пластикового сайдинга сильный нагрев и морозы тоже чреваты деформацией и трещинами.
Материаловеды из Национальной лаборатории Сандия (США) решили исправить недостаток, на который жалуются производители. Созданное ими вещество легко встраивается в полимер и меняет его свойства. С добавкой величина расширения и сжатия при перепаде температур у полимерных материалов становится близкой к показателям у металлов.
«Ничего подобного в мире нет. Я воодушевлен возможностями этой технологии и вариантами ее применения», — заявил один из разработчиков добавки Эрик Нэйгель (Eric Nagel).
У модифицированных таким образом материалов действительно большой потенциал. Ведь полимеры сегодня используют в электронике, системах связи, солнечных батареях, напольных покрытиях, автомобильных компонентах, печатных платах, аэрокосмических и оборонных системах. Добавку можно будет включить и в состав материалов для 3D-печати, регулируя соотношение в зависимости от температурных требований к готовым изделиям.
Пока ученым удалось синтезировать вещество в небольших количествах. По словам Чада Стайгера (Chad Staiger), химика-органика из лаборатории Сандия, на приготовление 7-10 граммов добавки сегодня уходит около 10 дней. Команда уже ищет способы нарастить производство.
«К сожалению, синтез этой добавки — долгий процесс. Чем больше этапов, тем больше нужно времени и денег. В производстве более дорогих материалов, например для фармпрепаратов, обычно используют пяти- или шестиэтапный синтез. Но в случае с полимерами чем дешевле — тем лучше для широкого внедрения», — заключил Стайгер.
Telegram 
Дзен 
VK Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Астробиологи с помощью сложных трехмерных климатических моделей доказали, что растительная жизнь на Земле способна просуществовать еще около 1,8 миллиарда лет. Это значительно дольше, чем предсказывали предыдущие расчеты.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии