Японцы разработали «самовосстанавливающееся стекло»

Самовосстанавливающееся стекло

Группа исследователей из Токийского университета, возглавляемая профессором Такузо Айда (Takuzo Aida), создала опытные образцы того, что можно назвать первым в мире «самовосстанавливающимся стеклом». Это «стекло», будучи сломанным, снова соединенным и помещенным под давление на несколько часов при комнатной температуре, полностью восстанавливает свою структуру, обретая изначальную механическую прочность.

Основой самовосстанавливающегося стекла является полиэфир тиомочевины, твердый прозрачный полимерный материал, имеющий гладкую поверхность. Этот материал используется в промышленности как сырье для изготовления других полимерных материалов. Его еще называют термином «молекулярный крахмал» и он обладает свойствами удерживать на своей поверхности органические молекулы биологического происхождения, что и было использовано в данном случае.

Во время работы японские исследователи синтезировали и испытали несколько полимерных материалов, структура которых во многом подобна полиэфира тиомочевины. Эти материалы прошли через ряд тестов, в которых оценивалась их механическая прочность и эффективность работы функции «самовосстановления». И в ходе этих экспериментов ученые установили, что для создания самовосстанавливающегося стекла необходимо соблюдение четырех главных условий.

Процесс самовосстановления

Во-первых, материал должен иметь высокую локальную подвижность относительно коротких полимерных цепочек. Во-вторых, для обретения высокой механической прочности при условии коротких полимерных цепочек, эти цепочки должны соединяться высокоплотными «мостами» водородных связей, при этом, наличие большого количества водородных связей не должно приводить к кристаллизации материала. И, в-четвертых, структура материала должна способствовать установлению водородных связей.

Все эти условия в максимальной мере выполняются при использовании полиэфира тиомочевины в качестве основного материала. И в будущем может быть разработан целый ряд новых самовосстанавливающихся материалов для разных областей применения, в основе работы которых лежит полиэфир тиомочевины.

Ключевые слова:
Стекло, Самовосстановление, Полимер, Давление, Молекула, Цепочка, Связь, Водород

Первоисточник

Другие новости по теме:

Share Button

Материалы по теме:

Физики установили новый рекорд, запутав одновременно 10 сверхпроводящих кубитов
Ученые из китайского Университета науки и техники, университетов Чжэцзяна и Фучжоу, и китайского Института физики продемонстрировали квантовую запутанность между 10 сверхпроводящими кубитами, расположенными на ...
Беспилотник-рекордсмен сумел продержаться в воздухе четыре часа и сорок минут
Технологии, используемые при создании беспилотных летательных аппаратов-мультикоптеров, аппаратов с несколькими роторами, становятся совершенней буквально с каждым днем. Эти аппараты получают более емкие аккумуляторы и ...
Лауреатами Нобелевской премии 2017 года по физике стали первооткрыватели гравитационных волн
Первая в истории науки регистрация гравитационных волн, произведенная в 2015 году, стала одним из самых важных научных открытий нынешнего столетия. И не удивительно, что ...
Ученые создали новый тип высокоэффективных постоянных магнитов
Исследователи из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса разработали новый тип высокоэффективных постоянных магнитов, который должен устранить дефицит обычных постоянных магнитов на основе самария и ...
Машины-монстры: Самый холодный электронный чип в мире
Ученые-физики из университета Базеля, Швейцария, преуспели в том, чтобы охладить специализированный наноэлектронный чип до температуры ниже 0.003 Кельвина. В данных исследованиях также принимали участие ...
You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

Leave a Reply

Яндекс.Метрика