Самолечащаяся резина: Проколы не страшны
Пока что названия этой искусственной резине не дано, но известно, что синтезируется она из растительного масла и мочевины. Но «волшебство» от этого впечатляет не меньше: молекулы материала соединяются друг с другом снова после разделения — так, что если вы разрежете кусочек его на части, а потом соедините, никакого «шрама» не останется вовсе.
По словам Людвика Либлера (Ludwik Leibler), руководителя группы разработчиков, им удалось получить уже около килограмма чудо-вещества. При этом он пояснил, что для создания метода промышленного синтеза им достаточно лишь немного усовершенствовать уже сработавшую технологию, а производство материала не будет наносить вреда окружающей среде.
Главный секрет новинки — в химических связях, удерживающих молекулы вместе. Кусок обычной резины представляет собой одну гигантскую молекулу полимера с миллиардами и миллиардами мономеров, связанных в единую сеть. Ее эластичность обеспечивается тем, что межмолекулярные связи организованы наподобие гармошки, складки которой способны расправляться и снова стягиваться обратно. Но разрушьте эти ковалентные связи — и вновь их уже не восстановишь.
«Мы хотели посмотреть, — рассказывает доктор Либлер, — насколько возможно создать резиноподобный материал, используя отдельные небольшие молекулы». Ученые решили схитрить и использовать для удержания молекул вместе не прочные (и невосстановимые) ковалентные связи, а водородные связи, которые примерно в 18 раз слабее, зато свободно восстанавливаются после разъединения.
Этот подход превратил материал в своего рода «молекулярный конструктор», который можно разбирать и собирать снова бесчисленное множество раз — а если он будет разъединен на части разрезом или разрывом, водородные связи смогут затянуть это нарушение. На месте «склейки» не остается никаких следов, ведь соединение восстанавливается на том же молекулярном уровне, на котором оно и существовало до разрыва. Весь процесс занимает буквально минуты, и на свойствах материала нарушение не сказывается: эту резину можно снова растянуть едва ли не вдвое, и никакой слабины в месте разрыва она не даст.
Очевидно, что если ученые доведут до ума процесс промышленного изготовления такого вещества, оно найдет самое широкое применение — например, в автомобильных шинах, самовосстанавливающихся после прокола. Или в детских игрушках, которым нестрашны даже самые любознательные сорванцы.
Кстати, рекомендуем прочесть статью о том, как производится обычная резина, от которой сегодня зависит вся мировая экономика: «Битва за резину».
По сообщению BBC News