Новости химической науки > Полимер: нагрей и почини

В результате совместной работы химиков из США и Великобритании получены полимеры, способные «залечивать» свои повреждения при нагревании. Исследователи заявляют, что дальнейшая работа над полимерами такого типа может привести к созданию новых материалов для аэрокосмической и других видов промышленности.

Нагрев полимера позволяет «залечить» повреждения. (Рисунок из Chem. Commun., 2009, DOI: 10.1039/b910648k)

Полимер, разработанный исследователями, поддерживает целостность за счет π-π взаимодействий электронных систем параллельно ориентированных ароматических фрагментов, что позволяет «залечить» полимер, просто подвергая его незначительному нагреву. Самозалечивающиеся полимеры, полученные ранее, сохраняли целостность структуры за счет более прочных взаимодействий, часто для их восстановления требовались дополнительные реагенты.

Работавший над исследованием, Уэйн Хайес (Wayne Hayes) из Университета Рединга отмечает, что проект, в котором он участвовал, представлял тщательно спланированную попытку разработать полимеры, способные к обратимой самоорганизации.

Новая система состоит из двух полимеров – с большей и меньшей цепью. Полимер с большей цепью скручивается, самоорганизуясь таким образом, что «наружу» из полимера смотрят электрононедостаточные рецепторы, по форме напоминающие щипцы. Полимер с меньшей длиной цепи линеен, его концевые группы представляют собой ароматические соединения, которые вступают с «пинцетами» большего полимера в π-π-стекинг взаимодействие.

При комнатной температуре смесь полимеров представляет собой эластичный самодостаточный материал. При нагревании взаимодействия, поддерживающие структуру полимерной смеси, ослабевают, что позволяет полимерам перетекать к поврежденному участку. Эксперименты показали, что поврежденная пленка из новой полимерной смеси может быть просто восстановлена с помощью аккуратного сжатия ее поврежденных концов с последующим непродолжительным нагревом до 80 градусов Цельсия.

Источник: Chem. Commun., 2009, DOI: 10.1039/b910648k

метки статьи: #новые материалы, #физическая химия, #химическая технология, #химия поверхности, #химия полимеров