Close

Создан материал, который под воздействием света превращается из мягкого в твердый

15.10.2022 Разместил: Редакция ESOREITER 2797

Уникальный материал в 10 раз прочнее натурального каучука.

Создан материал, который под воздействием света превращается из мягкого в твердыйФото из открытых источников

Впервые исследователи используют только свет и катализатор для изменения твердости и эластичности в молекулах того же типа. Результаты данного исследования опубликованы в Science.

Вдохновленная живыми существами, такими как деревья и моллюски, команда создала уникальный материал, который в десять раз прочнее натурального каучука и может привести к созданию более гибкой электроники и роботов.

«Это первый материал такого типа», - заявил соавтор исследования, профессор Захария Пейдж. «Способность контролировать кристаллизацию и, следовательно, физические свойства материала с применением света потенциально преобразует носимую электронику или приводы в мягкой робототехнике».

Долгое время ученые работали над созданием синтетических материалов, имитирующих характеристики живых структур, например, кожу и мышцы. Структуры живых существ легко сочетают в себе такие качества, как прочность и гибкость. Однако при использовании комбинации различных синтетических материалов для имитации этих свойств в лаборатории материалы часто выходят из строя, то есть распадаются там, где встречаются разные материалы.

«Часто при соединении материалов, особенно если они имеют очень разные механические свойства, они хотят развалиться», - сказал Пейдж.

Однако, используя свет для изменения жесткости или эластичности материала, Пейдж и его коллеги могли регулировать и изменять структуру материала, напоминающего пластик.

Химики начали исследование с мономера, который образует более крупные структуры (полимеры), соединяясь с другими молекулами, идентичными ей, подобно полимеру в наиболее широко используемом пластике.

После тестирования дюжины катализаторов они обнаружили один, который дает «полукристаллический» полимер, похожий на полимер синтетического каучука, когда он соединяется с их мономером и подвергается воздействию видимого света. Примечательно, что там, где к нему «прикасался» свет, образовался более твердый материал, а неосвещенные участки сохранили мягкие характеристики.

Вещество было прочнее и могло растягиваться дальше, чем другие смешанные материалы, поскольку оно было сформировано из одного материала с различными свойствами.

Мономер и катализатор легко доступны в продаже, при этом реакция протекает при температуре окружающей среды. Кроме того, источником света в эксперименте был недорогой синий светодиод.

Исследователи утверждают, что в реакции используются минимальные опасные отходы, на что требуется менее часа. Это делает процедуру быстрой, доступной, энергоэффективной и экологически чистой.

По словам исследовательской группы, материал может быть использован в качестве гибкой основы для защиты электронных компонентов в медицинских устройствах или носимых устройствах. В робототехнике как прочные, так и эластичные материалы предпочтительнее для улучшения движения и долговечности, поэтому существует потенциал для использования нового материала и в этой отрасли.

Для дальнейшего подтверждения полезности материала исследователи попытаются создать больше объектов с использованием этого вещества.

‹ Назад
Вперед ›
Новости науки и технологий
В России начал функционировать Центр проектирования виртуальных миров
29.11.2022 3108

На базе Национального исследовательского университета (МИЭТ) открылся Центр виртуального прототипирования (ЦВП). Он позволит готовить специалистов, отвечающих технологическим вызовам современности.

Машину, внушающую мысли, создавали в прошлом столетии
02.12.2022 2823
Новая технология позволяет передать весь Интернет менее чем за секунду
24.10.2022 2785
В Китае построили самую большую в мире ветряную турбину мощностью 16 МВт
09.12.2022 2694
Ученые создали новый тип аккумуляторов с «бесконечным» числом перезарядок
16.12.2022 2673