Исследователи из Вагенингенского университета в Нидерландах представили принципиально новый материал – комплексимер. Он опровергает десятилетиями считавшееся незыблемым правило в материаловедении о том, что прочность и легкость обработки несовместимы.
Загадка кроется в молекулярном строении. Материал состоит из длинных молекул, половина которых имеет положительный заряд, а другая – отрицательный. Благодаря электростатическому притяжению они собираются в стабильную структуру, подобно тому, как сцепляются магниты. Такая «молекулярная магнетизация» не требует прочных химических связей, что оставляет между цепями больше пространства и придает материалу уникальные свойства.
Как это работает и почему это важно?
Комплексимер сочетает в себе несочетаемое: он прочный и упругий, как качественный пластик, но при этом его можно формовать и выдувать при относительно низких температурах, как обычное стекло. Если изделие из него уронить, оно скорее отскочит, чем разобьется. Более того, если материал повредится, достаточно нагреть место трещины (например, феном) и слегка прижать – молекулярные «магниты» сцепятся заново, и материал восстановится.
Этот метод относится к внутренним (или неавтономным) механизмам самовосстановления, которые требуют внешнего воздействия, такого как тепло или свет. Развитие таких материалов – одно из самых перспективных направлений в науке, открывающее путь к созданию долговечной электроники, самовосстанавливающихся покрытий, безопасных имплантатов и более устойчивых конструкций.
Что дальше?
Команда под руководством профессора Яспера ван дер Гухта уже работает над экологически чистой версией комплексимера. Их цель – создать материал, который не только можно легко починить, но и который будет быстро разлагаться в природе, предлагая потенциальное решение проблемы пластикового загрязнения.
Исследование нидерландских ученых – часть глобального тренда на создание «умных» материалов. Такие разработки открывают новую главу в производстве, где вещи смогут служить дольше, меньше загрязнять планету и самостоятельно устранять последствия износа.
