Российские ученые объяснили новый принцип формирования многих полимеров

С развитием органической химии в мире стаи популярны материалы, которые образуют различного рода полимеры, например, полиэтиленовые пакеты или пенополистирол, который более известен как пенопласт. Российские физики из МФТИ совместно с их коллегами «по цеху» из МГУ и из Франции попытались раскрыть принципы формирования большинства полимеров, и им это удалось.

В основном целью их исследования была возможность сделать полимеры более устойчивыми к физическим воздействиям, такими как температурное воздействие или деформация. Видеозаписи экспериментов были представлены ими в международном научном журнале ACS Macro Letters. Целью исследования было влияние на принцип, при котором происходит формирование большинства популярных полимеров.


В отчётах идётся о том, что структура полимеров, состоящих из кристаллических частиц достаточно сложна для того, чтобы её просто описать, материалы из этих полимеров находятся в метастабильном состоянии. Приблизительно их вид можно описать мозаикой, которая состоит из нано-кристалов и аморфных зон, благодаря чему их структура может изменяться при температурном воздействии на материал.

Учёные отметили, что материалы, которые созданы из полимеров не утратили свей популярности, а даже наоборот – приобрели более широкое применение, ведь для того, чтобы изготовить разного рода материалы можно использовать один и тот же продукт, который под различным воздействием на выходе даёт разные свойства, например, из одного и того же сырья можно создать и высокопрочный пластик и гибкие резинки.

Стоит отметить, что, несмотря на то, что свойства поли-материалов достаточно хорошо изучены, учёные и по сей день, не полностью понимают принцип строения молекул, а также то, каким образом можно влиять на изменения механических свойств. Из-за недостаточного понимания происходящего, учёные всего мира производят новые материалы «вслепую» — методом проб и ошибок.

Один из российских учёных заметил, что традиционные методики температурного анализа свойств поли-материалов не полностью освещают то, как они соединяются, при этом результаты всегда непротиворечивые и однозначные. Команда российских учёных сделала огромный шаг в решении данной проблемы, они заметили, что за изменениями при температурном воздействии в структуре полимеров можно наблюдать посредством рентгеновского излучения.

Опыты проводились на материале, который используется в производстве синтетических тканей высокого качества, а также различных приспособлений для нейрохирургии – политриметилен терефталата (РТТ). Они использовали новейшие детекторы, позволяющие получать и записывать изображение под действием рентгеновских волн каждую долю секунды. Благодаря новым технологиям российские учёные получили данные о том, как изменялась структура полимера при постепенном нагреве.

Им удалось выяснить, что РТТ реагирует на разной степени нагрев по-разному, даже в том случае, если итоговая максимальная температура была одинаковой. Учёные заметили, что при медленном нагреве структура менялась, чего нельзя сказать о случае с быстрым ростом температуры. Более того, исследователи обнаружили несколько точек плавления материала, которое стало возможным из-за того, что материал имеет сложное термодинамическое поведение.

Данное исследование должно принести пользу в разработке полимерных соединений, которые широко применяются в быту, а также в науке и промышленности.

Источник: rosregistr.ru



Прочитали ? Поделитесь с друзьями. Спасибо!

Добавить комментарий