Фахівці IBM виявили новий клас міцних самозбиральних полімерів

, Україна



IBM недавно оголосила про цікаве відкриття в галузі промислових полімерів: створення нового класу полімерів, які здатні самооздоровлення, переробка і стійкість до механічних пошкоджень.

Варто відзначити, що більшість сучасних промислових полімерів (головно термосетних полімерів) використовуються в електроніці не рециклуються. Це, звичайно, створює певні труднощі для утилізації «вагового матеріалу», крім того, збільшує вартість виробництва.

Нові полімери, розроблені в IBM, не мають звичних недоліків – вони можуть бути перероблені, і вони також мають ряд додаткових переваг, таких як можливість самооцінювання. У той же час відкрився новий клас полімерів, можна сказати випадково.

Дослідження проводилося в рамках проекту, щоб дізнатися новий тип матеріалу, властивості якого можна встановити заздалегідь.

За допомогою IBM обчислювальних систем вчені змогли імітувати приблизну структуру і хімічну структуру даного класу речовин, після чого розпочато практичний етап, метою якого було створення нового класу полімерів. Кілька вчених працювали над завданням, в тому числі Жаннетт М. Гарсія. Після того як Жаннетт зробив помилку в процедурі змішування компонентів, а помилка була ключовою – замість очікуваного полімеру в фляську формувалася полімер з дещо різними властивостями. Для того, щоб взяти зразок отриманої речовини, необхідно було розбити фляск з молотком, при цьому пошкодити сам полімер не працював, тому він був настільки міцним.

р.

Полімер, отриманий Жаннетом, досліджений за допомогою скан-електронного мікроскопа, і вчені змогли дізнатися структуру речовини. Після обробки даних на ПК дослідники виявили, що пластик був сформований в результаті об'єднання параформальдегіду і 4,4-оксіденіліну через конденсацію. При впливі на високу температуру 250 градусів Цельсій, новий тип пластику стає надзвичайно міцним завдяки утворенню ковалентних облігацій і зміщення розчинника.

Також було встановлено, що коли такий полімер перемішується з вуглецевими мікроскопічно маленькими волокнами, утворюється композитний матеріал, дуже міцний (міцний 60-100 МПа на 20 градусів Цельсієм), здатний в певній мірі самооздоровлення (при формуванні невеликих тріщин).

Друга пластика з тієї ж групи полімерів вже була створена не випадково, її структура була розрахована на ПК і синтезованою. Пластиковий це пружний гель при нормальній температурі. У той же час такий пластик, нарізаючи на шматки, які потім згинаються разом, дуже швидко відновлюється при підтримці міцності оригінального матеріалу.

За словами фахівців IBM, другий тип пластмаси можна використовувати як дуже міцний клей, так і для транспортування певних видів речовин.

Обидва речовини отримали свої імена: Титан і Гідро. Таким чином, ці пластмаси належать до групи термоскладання полімерів. Пластмаси з цієї групи полімерів не можуть бути використані, як зазначені раніше. Властивості матеріалів відкритої групи полімерів дозволяють обробляти пластмаси цієї групи без проблем, використовуючи їх знову і знову.

Відкриття можна використовувати в таких сферах, як транспорт, аерокосмічна промисловість, електроніка. Згідно з експертами, відкриттям цієї ваги в цій області не було зроблено протягом 10 років.

У статті опубліковано результати дослідження.



Джерело: habrahabr.ru/company/ibm/blog/223871/