В США создали полимер, который станет «кольчугой будущего»! Вот как это работает
Впервые в истории химии команда ученых из Северо-Западного университета, США, разработала двухмерный механически взаимосвязанный полимер, — сообщили западные журналисты. Так, инновационный материал сочетает исключительную гибкость и прочность, что делает его перспективным для создания легкой, но устойчивой к повреждениям «брони», — отмечают эксперты.
Броня и кольчуга в будущем
Опубликованное в журнале Science в январе 2025 года исследование представляет собой сразу несколько научных прорывов. Новый материал не только стал первым в своем роде, но и отличается невероятной плотностью механических связей, — 100 триллионов на квадратный сантиметр.
- «Мы создали абсолютно новую полимерную структуру», — говорит профессор химии Уильям Дихтель, ведущий автор нового исследования.
- «Нашу структуру можно сравнить с кольчугой, которая рассеивает нагрузку во всех направлениях, делая материал невероятно прочным».
Как создали новый полимер?
- Разработка механически взаимосвязанных молекул в полимерах долгое время считалась практически невозможной задачей.
- Однако команда Уильяма Дихтеля пошла нестандартным путем, начав с X-образных мономеров — строительных блоков полимера.
- Эти мономеры были упорядочены в кристаллическую структуру, а затем химически связаны друг с другом.
Так, полученные кристаллы состоят из множества слоев 2D полимерных листов, — объясняют западные специалисты, добавляя, что, несмотря на жесткость структуры, материал оказался удивительно гибким.
Перспективы нового полимера в будущем
Новое исследование американских ученых также показало, что созданный полимер можно производить в больших объемах. В отличие от предыдущих экспериментов с механическими связями, теперь исследователи смогли синтезировать полкилограмма полимера.
При этом материал уже продемонстрировал свою эффективность в сочетании с другими устойчивыми полимерами. В частности, эксперты добавили всего 2,5% нового материала в ультраполимер Ultem, увеличив прочность и устойчивость к внешним воздействиям.
- «Мы продолжаем изучать свойства материала и видим его потенциал для создания легкой брони и баллистических тканей», — заявил Дихтель.
Новую работу посвятили памяти химика Фрейзера Стоддарта, который в 1980-х годах ввел в науку концепцию механических связей. Его идеи вдохновили новое поколение ученых на создание молекулярных машин, а в 2020-х годах и на создание инновационных полимеров.
- «Эти механические связи имеют глубокие корни в истории нашего университета. Мы с нетерпением ждем возможности исследовать их потенциал», — заключил Уильям Дихтель.