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:

Ученые пытаются определить границы, где на квантовом уровне начинают проявляться дополнительные измерения
В нашей Вселенной существует три пространственных измерения, которые способны воспринимать органы чувств человека. Однако, согласно некоторым из существующих теорий, может существовать еще множество других ...
Самые быстро вращающиеся частицы на свете помогают ученым проверить пределы фундаментальной физики
Ученые из университета Пурду (Purdue University) создали систему из наночастиц, которые вращаются со скоростью порядка миллиарда оборотов в секунду, что является на сегодняшний день ...
Ученые CERN измерили массу бозона Хиггса с высокой точностью
Обнаружение бозона Хиггса учеными Европейской организации ядерных исследований CERN в 2012 году является, без сомнений, одним из самых важных научных открытий нынешнего десятилетия. С ...
Ученые впервые создали уникальную квантовую запутанность, W-состояние, в котором задействовано три фотона
Исследователи из университета Иллинойса и других научных учреждений впервые создали состояние квантовой запутанности, в котором задействовано три фотона. В этом не было бы ничего ...
Новый китайский лазер, мощностью 100 петаватт, начнет «взрывать» вакуум к 2023 году
В 2016 году китайская лазерная установка SULF (Shanghai Superintense Ultrafast Laser Facility) с сапфировым титанированным сердечником достигла рекордного уровня моментальной мощности импульса, которая составила ...
You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

Leave a Reply

Яндекс.Метрика