Новости

RSS-трансляция Читать в ВКонтакте Читать в Одноклассниках Наш канал в Яндекс Дзен




19.10.2022 23:32
4407
Новый пластик меняет свои физические свойства под воздействием света

Изобретение пластика в своё время стало ключевым моментом в развитии всего промышленного комплекса. Разнообразие иногда прямо противоположных свойств нашло применение в машино- и самолётостроении, в производстве разнообразной техники и предметов первой необходимости. Время от времени появляются пластики с удивительными качествами, а последний вообще противоречит всему, что было известно об этом материале.

Многообразие свойств

Своими уникальными характеристиками пластики обязаны своему составу и структуре. Они состоят из длинных полимерных цепочек, устойчивых к воздействию многочисленных химических реагентов. Их плотность, износостойкость, прочность и другие свойства зависят от материала, технологии обработки и дополнительных добавок. Например, даже столь привычные и широко распространённые пластмассы, такие как полиэтилен и поливинилхлорид успешно выдерживают воздействие соляной и серной кислот. В таре из других видов пластика можно хранить концентрированные агрессивные составы, третьи настолько прочные, что из них изготавливают конструкционные детали, а мягкость четвёртых используется при изготовлении браслетов для часов.

Правда, сочетать два последних качества, пластичность и твёрдость, в пределах одной детали оказалось невозможным. Нельзя создать пластик, деталь из которого была бы с одной стороны твёрдой, как доска, а с другой – мягкой и податливой. Конечно, инженеры и здесь нашли выход. В ряде случаев они соединяют между собой две детали из разного материала, но из-за разного состава прочность соединения получается недостаточно высокой. Под нагрузкой они могут просто развалиться в месте спайки. Впрочем, так обычно и происходит. Эта проблема очень давняя, а решить её пытались бессчётное количество раз. Свой вклад в этот процесс сделали учёные из Техасского университета в Остине. Они смогли создать пластик, одновременно и твёрдый, и мягкий.

Фоточувствительный пластик

Исследователи из Техасского университета долгое время пытались найти состав, способный менять свои свойства в зависимости от текущей потребности. Они перепробовали много вариантов, пока не остановились на веществе, которое могло прямо воздействовать на молекулярную структуру полимеров. Все пластики состоят из мономеров, отдельных молекул, сцепленных между собой в длинные цепочки. Свойства нитей полимеров прямо зависят от состава материала и могут быть изменены путём внесения определённых химических веществ-модификаторов.

Найденное учёными вещество позволяет «привить» пластичному полимеру твёрдость. Благодаря ему физические свойства пластмассы изменяются, и она становится твёрдой, причём происходит это лишь на определённом участке. То есть изготовленная из неё деталь будет оставаться гибкой, но отдельный её фрагмент станет твёрдым и неподатливым. Достигается этот эффект благодаря фоточувствительности добавки: как только на поверхность пластика падает свет с определёнными характеристиками, она сразу же меняет свои свойства и твердеет. В своих экспериментах учёные использовали обычный синий светодиод.

По их мнению, созданная ими пластмасса может найти широкое применение в изготовлении носимой электроники, роботов и различных приборов. На текущий момент они проводят эксперименты с полученным материалом. По их словам, в исходном состоянии он напоминает обычный пластик, но при этом в 10 раз прочнее натурального каучука.

Понравилась эта новость? Подпишись на нас в соцсетях!


Смотрите ещё