Рециклираното лепило е един от най-здравите материали, докладвани някога

Сподели

Като се занимават внимателно с химическата структура на обикновената пластмаса в домакинството, учените успяват да я превърнат в лепило за многократна употреба с уникални и изключително обещаващи свойства. Малка част от веществото може да се използва за задържане на около 300 фунта (136 кг) във въздуха, като изследователите твърдят, че това е един от най-твърдите материали, известни на науката.

Силното ново лепило е дело на учени от Националната лаборатория на Оук Ридж (ORNL) на Министерството на енергетиката на САЩ, които са използвали полистирен-b-поли(етилен-ко-бутилен)-b-полистирол или SEBS като своя отправна точка. Този каучуков полимер може да се намери в четките за зъби, дръжките на кормилото и пелените и изследователите успяха да го оборудват с нови мощни възможности, като направиха промени в неговата химическа структура.

Това беше постигнато чрез процес, известен като динамично омрежване, което позволява свързването на типично несъвместими материали. Учените са използвали техниката за свързване на силициевите наночастици и полимера с помощта на съединения, наречени борови естери, което води до нов омрежен композитен материал, който те наричат ​​SiNP. Боровите естери са от ключово значение за многократната употреба на лепилото, тъй като позволяват омрежените връзки да се образуват и разрушават многократно.

„Фундаментално откритие беше, че боровите естери на SEBS могат да пренареждат връзките с хидроксилни групи – кислород и водород – на SiNP, за да адаптират свойствата за взискателни задачи“, каза водещият автор д-р Анисур Рахман. „Открихме също образуването на подобен обратим борен естер връзки с различни повърхности, които имат хидроксилни групи.”

Тези омрежени връзки всъщност се изместват вътре в новия материал, което му позволява да се придържа към повърхности достатъчно силно, за да може квадратен сантиметър от него да издържи приблизително 300 lb. Изследователите също проведоха тестове за издръжливост, в които се опитаха да отделят материалите чрез сила, с производителността на материала е извън класациите и надминава всички налични в търговската мрежа лепила, които тестваха в проучването. Комбинацията от здравина и пластичност го прави един от най-здравите материали, докладвани някога, според учените.

Авторите на изследването Анисур Рахман отляво и Томонори Сайто демонстрират силата на новоразработеното си лепило

Карлос Джоунс/ORNL, Министерство на енергетиката на САЩ

„Силните, здрави лепила са трудни за проектиране, тъй като те трябва да включват твърди и меки характеристики, които обикновено не са съвместими“, каза учен от ORNL и съответен автор Томонори Сайто. „Предизвикателството е да добавите здравината, която получавате в гъвкавите материали, без да жертвате здравината. Нашият подход използва динамични химически връзки, за да разработи ново лепило със забележителни свойства, които не се наблюдават в настоящите материали.”

Лепилото също така може да се рециклира и поддържа своята производителност при температури до 400 °F (204 °C), което го прави подходящ за приложения при висока температура. Учените си представят, че ще намери приложение в космическото, автомобилостроенето и строителството и сега работят както за комерсиализацията, така и за подобряването на технологията.

„Има ползи за индустрията и околната среда за спестяване на ресурси и намаляване на отпадъците“, каза Сайто. „По своя дизайн това лепило ви позволява да правите ремонти или да коригирате скъпи грешки и може да бъде повторно обработено за нова употреба в много предизвикателни приложения“.

Изследването е публикувано в списанието Научни постижения.

Източник: Национална лаборатория Оук Ридж



Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели