• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
25.08.2023
Юлия Трепалина
2 792

Добавка придала пластику свойства металла

4.9

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.

© Sandia Labs, Craig Fritz / Автор: Sycophanta Duccius

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.

© Sandia Labs, Craig Fritz

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 14:24
Игорь Байдов

Команда китайских инженеров разработала модель магнитоэлектрического генератора, способного эффективно преобразовывать энергию падающих капель в электричество. Устройство может быть полезно для районов с повышенной сезонной влажностью. Разработка ученых в теории выглядит перспективно, но вызывает некоторые вопросы. В частности, пока не ясно, можно ли найти ей практическое применение.

Вчера, 19:04
Александр Березин

По уточненным данным, для свода Международной космической станции с орбиты компания Илона Маска использует сильно измененный грузовой корабль, имеющий рекордно большое количество двигателей (больше, чем у любого другого корабля в истории). Однако это не будет Starship, хотя для него такая задача в теории была бы проще.

6 часов назад
Татьяна

В мире все большую популярность завоевывают изображения и звуки, созданные методами глубокого обучения. Их называют дипфейками. Настоящий тренд — подделка с помощью ИИ фото и видео знаменитостей. Установить их подлинность сложно даже специалистам. Что, если попробовать астрономические методы? Этим путем пошли ученые из Великобритании. Объект их исследования — анализ отражений в зрачках людей.

15 июля
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

16 июля
Александр Березин

Традиционное представление о роли человека в земных экосистемах известно: он нарушает их нормальную работу и снижает биоразнообразие. Однако первая попытка изучить следы пыльцы за последние 12 тысяч лет принесла скорее противоположные данные — как минимум для континентов, полностью расположенных в Северном полушарии.

13 июля
Татьяна

Все клеточные организмы ученые ведут от гипотетического предка — LUCA. Существует масса предположений и расчетов о том, как он был устроен, где и когда возник. В новой работе исследователи из Великобритании попытались ответить на эти вопросы.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно