Ученые разработали молекулу, которая, будучи добавленной к полимеру, придает этому материалу температурные свойства металла, наделяя его способностью выдерживать огромные температурные перепады. Это открытие может увеличить прочность всего, от телефонов до космических ракет.
Полимер со свойствами металла
Полимеры присутствуют практически во всех предметах, которые мы используем в повседневной жизни, из-за их низкой стоимости, малого веса, хороших теплоизоляционных свойств, а также высокой устойчивости к коррозии. Но постоянное воздействие тепла и холода вызывает расширение и сжатие материалов, включая полимеры, что в конечном итоге приводит к их деградации.
Разные материалы расширяются и сжимаются с разной скоростью. Например, металлы и керамика сжимаются меньше, чем полимеры. Исследователи из Национальных лабораторий Сандии в США создали модифицированную молекулу, которая, будучи добавленной к полимеру, повышает прочность материала, делая его более похожим на металл.
“Это действительно уникальная молекула, которая, когда вы нагреваете ее, вместо расширения начинает сжиматься, меняя свою форму. Добавленная к полимеру, она заставляет полимер сжиматься меньше, достигая значений расширения и сжатия, подобных металлам”, - говорит Эрика Редлайн, материаловед и руководитель исследовательской группы.
Повышение живучести электроники
Идея революционной молекулы (которая пока не получила названия) возникла из жалоб людей на хрупкость смартфонов, изготовленных из разных материалов, каждый из которых по-разному реагирует на тепло и холод.
Так, телефон включает в себя пластик, стекло, металл и керамику. Все эти материалы соединены вместе, но при перепадах температуры расширяются и сжимаются с разной скоростью, создавая внутреннее напряжение в конструкции. Со временем это может привести к повреждению контактов на электрических схемах, или вызвать появление трещин.
Новая молекула решает эту проблему, поскольку с ней полимерные компоненты начинают расширяться и сжиматься синхронно с металлическими. По словам ученых, это может стать революцией в использовании полимеров во многих областях, включая электронику, системы связи, солнечные панели, автомобильные детали, печатные платы, аэрокосмические конструкции, системы обороны, напольные покрытия и многое другое.
