Пропустите пластмассовые игрушки своего ребенка на заднем дворе за лето, и ультрафиолетовые (ультрафиолетовые) лучи солнца отбеливают их и делают их хрупкими. Но Ультрафиолетовый свет может быть целителем, также, согласно новому исследованию.
Исследователи создали полимер, исправляющий себя, когда поражено ярким лучом Ультрафиолетового света. Новая пластмасса самозаживления могла найти свой путь в покрытия для автомобилей и других повседневных устройств, делая царапины, и другой незначительный звон исчезает, как будто они никогда не были там.
Пластмассы самозаживления были гневом в течение большой части прошлого десятилетия и обычно прибывали в два класса. Первыми являются цепочки органических молекул, соединенных сильными ковалентными связями. Они могут сделать очень жесткие полимеры, хорошие для структурных заявлений, таких как наружные таблицы и водопроводные трубы.
Но они требуют добавления в микрокапсулах, содержащих дополнительные стандартные блоки полимера, названные мономерами, так, чтобы, когда полимер поврежден, мономеры были выпущены для закрепления раны. К сожалению, как только аггрегирующие мономеры израсходованы, полимер больше не может излечивать себя.Второй класс самоцелителей сделан с помощью, более свободно связал надмолекулярные связи. В этом случае связи, скрепляющие отдельные полимерные цепи, не являются твердыми ковалентными связями; скорее они составлены из более тонкого набора связей, известных как связи пи пи, водородные связи или взаимодействия металлического рецептора.
Поскольку такие связи могут с готовностью быть разорваны со взрывом тепла и восстановлены, когда охлаждено, надмолекулярные полимеры самозаживления часто лучше в повторных ремонтных работах. Но слабость связей может также сделать получающиеся полимеры более мягкими и менее способными нести груз.
В надежде на уплотнение этих эластичных надмолекулярных полимеров исследователи во главе с Кристофом Ведером из университета Фрибура в Швейцарии одолжили уловку, давно известную для уплотнения класса пластмасс, известных как блоксополимеры, сделанные из смеси двух или больше типов молекул полимера, ограниченных вместе. Поскольку эти гибриды смешаны, компоненты спонтанно выделяют себя для формирования повторного образца из чередования блоков или слоев, договоренность, как правило, делающая их более жесткими.
Бригада Ведера начата путем строительства полимеров с двумя частями. Первое состояло из типичных органических цепочек.
В обоих хвостах они приложили отрицательно наполненные липкие группы конца. Они тогда пронзили свою смесь с положительно заряженными металлами, или цинк или лантан.
Противоположно заряженные липкие хвосты и металлы сфотографированы вместе, связав отдельные полимеры в расширенную сеть. Металлы и их липкие хвосты также предпочли болтаться вместе, таким образом, полимер спонтанно сформировал слои металлов, приложенных к липким хвостам, чередовавшись со слоями органических цепочек.
Новая структура, сообщил онлайн сегодня по своей природе, сделал надмолекулярные пластмассы почти столь же жесткими как некоторые их ковалентно коллеги хранящиеся на таможенных складах. Но у исследователей была другая уловка также. Бригада Ведера выбрала металлы, которые являются сильными поглотителями Ультрафиолетового света. Таким образом, если бы исследователи блистали сильный луч Ультрафиолетового света на поцарапанном или взломали материал, то металлы абсорбировали бы свет и преобразовали бы энергию нагреться, заставив полимер на месте расплавить и преобразовать его нормальные связи, поскольку это охладилось.
Это сделало его столь же жестким как оригинальный материал. Это самозаживление не произошло бы, если бы материалы были просто не учтены на солнце, Ведер говорит, потому что солнечный свет не имеет достаточного количества энергии расплавить полимер.Джеффри Мур, химик и эксперт по полимеру самозаживления в Университете Иллинойса, Равнине Урбаны, говорит, что впечатлен работой, потому что намного легче направить Ультрафиолетовый свет, чем тепло для исцеления любого права ущерба, где Вы хотите его. “Это – определенно будущее направление для области для движения”, говорит Мур.
Ведер говорит, что у него нет соглашения все же для коммерциализации его пластмасс самозаживления, но этого, обсуждения для лицензирования технологии теперь в «наступающей» стадии.