КОМПЛЕКС Дослідження створило високотемпературний самоклеювальний гель

КОМПЛЕКС Команда дослідників з Кремнієвої долини США оголосила нове відкриття – самозбиральні органогелі з унікальними можливостями. Ці гелі застигають при охолодженні, але при підвищенні температури вони повертаються до первісного стану. Видано результати роботи вчених.

Поле застосування гелю досить великий, наприклад, цей вид речовини можна використовувати в промисловості. Гель можна залити в форму, охолодити, і побачити, що є помилка в отриманому лиття, можна повторити процес нагріву, щоб виправити дефект.

Що таке гель?

Гелі (наприклад, гелі, з латинського гелю - "frozen") - структуровані системи, що складаються з високомолекулярної маси і низькомолекулярних речовин. Наявність об'ємної полімерної рами (поросла) говорить гелі механічні властивості твердих речовин: відсутність рідини, здатність підтримувати форму, міцність і здатність деформуватися (пластичність і еластичність). Гелі складаються з не менше двох компонентів, одна з яких утворює безперервну тривимірну макромолекулярну сітку, що діє як каркас, порожнечі, в яких заповнюються низьким молекулярним розчинником - дисперсійним середовищем.

Гель можна порівняти з великою рибальською сітку, клітинами яких заповнюють рідиною. Дослідження IBM додано мономерні молекули в органогель. У експерименті, проведених науковцями, додана початкова маса і молекули-ініціаторів, які під впливом ультрафіолетового випромінювання перетворюються мономери в полімери. Таким чином, органогель, створений IBM, під впливом УФ-випромінювання, стає твердим, як пластик.

Демонстрація пружності органогеля

Після проведення декількох десятків випробувань вимірювати твердість гелю і визначити правильне співвідношення компонентів, фахівці створили модифікований гель, який можна розплавити при температурі вище 80 градусів Цельсієм і що відновлює свої властивості при охолодженні до 20 градусів. Дослідники отримують гель (перший з свого роду), який може бути плавлений і охолоджений без втрати унікальних якостей. Як тільки об'єкт необхідної форми утворюється з такого гелю, отриманий об'єкт уражається ультрафіолетовим випромінюванням, що призводить до остаточного загартування гелю.





Такий матеріал можна використовувати для ущільнення тріщин. Органогель є рідиною, достатньо легко проникнути в невеликі пробіли, але не витікає з них. Експозиція до ультрафіолетового випромінювання дозволяє матеріал затвердити, що призводить до повного ущільнення тріщини. У майбутньому такі речовини можуть використовуватися для роботи в 3D принтерах. При цьому багато сучасних 3D-принтерів не ідеальні, так як шар-нашарове застосування речовини призводить до недоліків в структурі і формі. А новий гель може використовуватися для створення поруч-перфектних об'єктів, змінюючи температуру і рівень випромінювання УФ. За словами експертів, контроль температури гелю дозволяє позбутися від проблем зі структурою і зовнішнім виглядом друкованих моделей.

A - звичайний гель, створений IBM. Ліворуч - стан гелів при нормальних умовах, на праві - однакові зразки після нагріву.

.

Продовжити

Гелі, зазначені вище, були створені з використанням матеріалів з дворічного проекту IBM науковці Джим Хедрик та Жаннетта Гарсія. Потім вчені розробили спосіб синтезувати промислові полімери. Використання процесів, що розглядаються в цьому матеріалі, дозволяє створювати органогелі з описаними властивостями.



Джерело: geektimes.ru/company/ibm/blog/268986/