Новый гибридный полимер может стать основой самовосстанавливающихся материалов, искусственных мышц и многое другое

Сейчас мы буквально живем в среде, пластмасс различных видов. Но, несмотря на постоянное развитие новых технологий, все основные полимерные материалы уже в течение почти одного века оставаться почти без изменений в составе и их другие свойства. А недавно, группа исследователей из северо-западного университета во главе Сэмюэл Стаппом (Samuel Stupp), разработала новый тип гибридного полимера, который является довольно необычным сочетанием жестких и мягких материалов. Этот прорыв в области наноинженерии открывает путь развитию многих новых технологий, начиная от самовосстанавливающихся материалов до искусственных мышц.

Процесс формирования гибридного полимера является в то же время «сборки» мономеров, два длинных молекул различных полимерных материалов. При этом, процесс осуществляется таким образом, что структура одной молекулы «строит» вокруг другой молекулы, и наоборот. В результате, молекула любого полимера формируется за счет ковалентных химических связей, а с другой — за счет нековалентных связей. Ковалентные связи очень сильны, и из-за этого в центре, образуют своего рода «ядро», поперечное сечение, которое напоминает звезду с несколькими лучами. Нековалентные связи менее сильные и с их помощью образуется мягкий полимер, который заполняет пространство между площадью более прочного материала.

«Новый полимер имеет уникальную структуру с наноразмерными «офиса», которые можно удалить и восстановить столько раз, сколько химическим путем», — говорит Самуэль Стапп, — «В некоторых офисах содержит твердый полимерный, второй, наполненный сокровищами надмолекулярным материал, который может быстро реагировать на изменения некоторых факторов окружающей среды. Эти реакции позволит производить на основе таких полимеров, продукты с возможностями и функциями, которые являются специфическими для живых организмов».

Надмолекулярная полимеризация действует как своего рода катализатор процесса ковалентной полимеризации, что позволяет получить материал с достаточно высоким значением молекулярной массы. Кроме того, одновременная полимеризация ковалентных и нековалентных связей позволяет молекулам различных типов тесно связаны друг с другом, образуя цилиндрический полимеров «нить», которая может быть произвольно большой длины.

Необычные свойства нового полимера открываются возможности реализации ряда новых технологий. Этот материал может быть использован в качестве средства целевой доставки лекарств, которая может хранить в своих офисах, набор различных препаратов, освободить их только в указанных местах. Другие свойства нового полимера позволит создать на его основе новые самовосстанавливающиеся материалы, которые могут быть использованы как защитные покрытия. Как добавка к новому полимеру других материалов, превратит его в основе искусственных мышц, сокращающихся под воздействием электричества, света, тепла и других видов энергии.

Комментарии запрещены.

Счетчик