Сотни миллионов смартфонов и планшетов выпускаются на рынок каждый год, и в будущем их число продолжит увеличиваться. Подавляющее большинство их них выполнены в пластиковых корпусах, и трудно найти более распространённый в наши дни материал. Его небольшой вес, относительная прочность и дешевизна сделали его популярным у производителей едва ли не всех видов продукции.
Впрочем, прочность эта является именно относительной, о чём могут поведать многие неловкие обладатели смартфонов и других устройств, которым доводилось ронять их. Теперь у них появилась надежда в будущем избежать столь неблагоприятного опыта за счёт новой разновидности пластика, разработанной в университете Дьюка в США, который при воздействии нагрузки становится только прочнее.
Даёт новому пластику такое нужное свойство тщательно разработанная специалистами университета молекулярная структура. Как и в других разновидностях пластика, основа здесь состоит из углерода, но в данном случае его атомы выровнены в форме треугольников, образующих длинные цепочки с двумя атомами брома в одной позиции. Такая структура преобразует обычно разрушительную нагрузку деформации в «позитивно действующую» энергию.
При приложении усилия к данным цепочкам они разрываются с одной стороны, в то время как в других видах пластика разрыв был бы более хаотичным, приводя к разрушению структуры материала. Разорванные треугольники образуют ещё более длинные цепи, высвобождая место для вхождения второй молекулы брома. Для использования этих связывающих мест в материал вводятся молекулы карбоксилата. Такие вещества, которые реагируют на приложенную механическую силу, называются механофорами. Цикл экспериментов показал, что по сравнению с обычным пластиком прочность нового под нагрузкой увеличивается в 200 раз, причём даже тогда, когда пластик растворён.
Конечно, помимо потребительских устройств у такого материала найдутся и более серьёзные сферы применения: например, на его основе можно создавать клапаны искусственного сердца, которые будут работать намного дольше, протезы и т.д. Далее учёные попытаются сделать процесс «упрочнения» обратимым, что позволит создавать крепкий, и при этом мягкий и гибкий, материал.
Источник: OsZone
|
