Смешивать несмешиваемые: новый подход для эффективного плавления различных полимеров

Частосетчатых полимеров являются структурами, где большие молекулярные цепи связаны друг с другом, позволяя исключительными прочностными свойствами и химической стойкостью к конечному продукту. Однако, их модификация не просто. Теперь, ученые из Токийского технологического института разрабатывают метод, который позволяет сочетание различных полимеров легко вместе, что позволяет точную настройку свойств конечного материала за счет выбора соответствующих базовых полимеров и смешать их в правильной пропорции.

Полимеры, большие молекулярные цепи состоят из небольших повторяющихся субъединиц, можно найти все вокруг нас и внутри нас. ДНК и белки являются некоторые знакомые природных полимеров. В отличие от синтетических полимеров, таких как пластмассы, было впервые произведено около века назад, но с тех пор нашли свое место в нашей повседневной жизни из-за их удивительных свойств. Полимеры могут быть адаптированы в соответствии с их учредительными субъединиц наделять их много желательных характеристик, таких как механическая прочность, эластичность, проницаемость и так далее.

Еще один способ получить еще больше функций в полимерах путем сшивания их. Частосетчатых полимеров (CPLs) представляют собой полимеры, которые связаны вместе с помощью специальных кросс-линкера молекул. Некоторые CPLs демонстрируют выдающиеся свойства в связи с их блокировкой трехмерной структуры. Мотивируют потенциальных приложений, исследовательская группа из Токийского технологического института (Токио технологий) под руководством профессора Хидэюки Оцука недавно осуществили прорыв в этой области: им удалось связать между собой различные CPLs вместе через беспрецедентный подход. «Разработка нового метода к предохранителей различной CPLs бы принести революцию в сфере, как их механические свойства могут быть легко настроены и систематически в оперативном простой процесс», — объясняет Оцука.

Исследователи добились этого подвига путем переключения вещи в кросс-линкера молекулы, которые они использовали. Для CPL, чтобы иметь возможности самовосстановления, который является очень привлекательным для многих приложений, полимеры должны быть соединены, что известно как динамическое ковалентные связи. Эти облигации также позволяют для фьюзинга различных типов CPLs, но молекулы углерода, используемые в настоящее время доступна сшиватели склонны к окислению, что усложняет синтез и обработка CPLs навалом. Что эта исследовательская группа была использовать молекулы линкера, называется BiTEMPS, что сшивок полимеров через центральный сера-сера (S-с) ковалентная связь. Эта связь может быть временно рассеченного надвое при температурах, превышающих 80°С, что позволяет для обмена среди различных полимеров на свободные концы, называемые радикалами ТЕМПС. Через этот скол и повторно вступать в процесс, различные CPLs могут сливаться вместе. Одним из главных преимуществ радикалов ТЕМПС заключается в том, что они очень устойчивы к воздействию кислорода, это означает, что вся обработка может быть сделано без помощи кислорода.

Чтобы доказать полезность своего подхода, исследователи сшитого двух типов CPLs, один из них гораздо более эластичные, чем другие. Путем горячего прессования их смеси, им удалось сплавить воедино CPLs и механические свойства конечного материала зависит от соотношения используемого сырья CPLs. «Механические свойства плавленого образцы могут быть широко настроены, чтобы сделать их мягкими и эластичными, как хотелось бы. В качестве разнообразия полимеров является практически бесконечным, оно должно быть возможным, чтобы создать материалы, которые обладают широким спектром физических свойств, используя наш метод, разумно выбирать надлежащие полимерные композиции и пропорциях», — заключает Оцука. Этот инновационный метод позволит существенно продвинуться в области CPLs, способствующих развитию узкоспециализированных материалов для специализированных приложений.

сделать разницу: спонсорские возможности