Новый шаг в технологии производства синтетических материалов сделали американские ученые из Виргинского университета. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.
Как отметил доцент Лихэн Цай, участвовавший в экспериментах, исследователям удалось решить задачу, над которой работало не одно поколение ученых начиная с момента изобретения вулканизированной резины почти два столетия тому назад.
Напомним, что в 1839 году Чарльз Гудиер открыл возможность создания прочного материала при нагревании каучука. Однако почти два столетия ученые и инженеры считали, что для жесткости полимерных материалов приходится отказываться от их эластичности. Многие разработки из-за такого подхода стопорились, поскольку не получалось найти баланс между двумя качествами материала.
Специалисты Виргинского университета смогли изменить структуру полимерных цепей. Теперь она представляет собой многочисленные ответвления, расходящиеся в стороны от оси, в свою очередь способной сжиматься и затем расширяться. При растяжении материала он может увеличивать свою длину в сорок раз. Характеристики прочности при этом не утрачиваются, отмечают ученые.
Поскольку жесткость материала определяется боковыми цепями, теперь оба качества не зависят друг от друга.
Авторы изобретения рассчитывают, что оно поможет прогрессу в таких сферах как медицинское протезирование, производство электроники и мягких роботизированных систем, которые нуждаются в аналоге мышечной системы для совершения действий по сгибанию или растягиванию.
Востребованными результаты исследования могут оказаться и в кардиохирургии, где есть потребность в эластичных и в то же время очень прочных материалах для производства сердечных имплантов.
Ранее мы сообщали о том, почему в России растет популярность каменной бумаги и какими качествами она обладает.