Вчені створили матеріал, що може самостійно самозагоюватися та відновлювати форму під дією тепла та ультрафіолету

 

Конспекти 10 клас за новою програмою 2018 року
 

Конспекти 10 клас за новою програмою 2018 року. Всі предмети! Детальніше...

 

За останні роки вчені створили вже чимало матеріалів, що здатні відновлюватися після деформацій та механічних пошкоджень, змінювати свою прозорість та інші параметри у відповідь на різні зовнішні впливи. Але всі ці матеріали мали лише одну із перелічених функцій, що обмежувало їхнє використання. Дослідники із Вашингтонського університету (Washington State University) розробили новий матеріал, що вміє самовідновлюватися, приймати наперед запрограмовану форму та  відновлювати свою оригінальну форму під дією комбінацій високої температури та ультрафіолетового світла.

І не може бути сумнівів, що матеріали із подібними властивостями у недалекому чи далекому майбутньому знайдуть широке застосування. Матеріали, що вміють самовідновлюватися будуть самостійно «загоювати» тріщини чи механічні поломки протягом довгих проміжків часу, і при цьому зберігаючи всю надійність конструкції. Механохроматичні матеріали зможуть стати основою вікон, які будуть змінювати свою прозорість у відповідь на натискання. Єдиною перепоною для введення подібних матеріалів у широкий вжиток є складність процесів їхнього отримання, велика ціна та малий рівень повторюваності отримання із потрібними властивостями кінцевого продукту.  

Тому Вашингтонські дослідники взяли за мету створити матеріал, що позбавлений усіх цих недоліків. За основу нового матеріалу була взята рідкокристалічна прозора сітка (liquid crystalline network, LCN), яка реагуючи на тепло змінює свою форму на наперед задану та відновлює початкову форму при відповідних змінах температури. Для розширення властивостей цих сіток був доданий азобензол — речовина, молекули якої згинаються або переорієнтовуються в просторі під впливом світла, в залежності від довжини хвилі цього світла. Внаслідок додавання додаткових динамічних хімічних зв’язків в матеріал, збільшилася його кількість «перетворень», які він може витримати без помітної деградації.

«Нам був відомий ряд різних технологій, кожна з яких прекрасно працювала незалежно одна від одної. Ми відібрали з усього ряду тільки сумісні технології та об’єднали їх в складі нового матеріалу, який вийшов більш універсальним» – розповідає професор Майкл Кесслер (Michael Kessler), який очолює дослідницьку групу.

На даний час дослідники можуть програмувати цей матеріал на молекулярному рівні під час його виробництва. За допомогою такого програмування можна визначити реакцію матеріалу на відповідний зовнішній вплив. Знизу на відео можна побачити як матеріал вигинається та приймає певну форму під дією синього світла, а дія ультрафіолетового світла змушує прийти матеріал початкову форму. І це ще не всі можливості нового  матеріалу. Вони будуть додаватися та розширюватися по мірі додавання у матері ал нових компонентів, при цьому всі попередні властивості також будуть збережені і сумісні із новими.

Захисти свій комп’ютер та смартфон

ESET NOD32

Джерело





Залишити відповідь