تسوكوبا ، اليابان ، 12 فبراير 2021 - (ACN Newswire) - اللدائن هي المواد اللينة والمرنة ، مثل المواد الهلامية والمطاط ، الموجودة في أجزاء السيارات والطائرات ، وفي المعدات الرياضية ، وتستخدم لحماية الآلات والمباني الدقيقة من الاهتزازات. يريد العلماء الآن جعلها أنحف وأكثر صلابة ، دون فقدان المرونة. استعرض مهندس المواد بجامعة ناغويا يوكيكازو تاكيوكا وزملاؤه أحدث الجهود المبذولة لتحسين اللدائن لمجلة العلوم والتكنولوجيا للمواد المتقدمة.
|
|
| يمكن أن تربط أنواع مختلفة من الروابط سلاسل المطاط الصناعي معًا ، مما يؤدي إلى تغيير سلوك المادة. (الائتمان: يوكيكازو تاكيوكا) |
يقول تاكيوكا: "تقدم مراجعتنا تلميحات حول نوع التفكير الجزيئي الذي يجب أن يدخل في جعل المطاط الصناعي أكثر صرامة".
تتكون اللدائن من العديد من السلاسل الجزيئية الطويلة من الوحدات الفرعية المتكررة. يمكن أن يخضعوا لتشوهات كبيرة عند التمدد ، والعودة إلى شكلها الأصلي عند تحرير التوتر. يمكنهم القيام بذلك لأن سلاسلهم الجزيئية لديها ما يكفي من الحركة للتمدد والكسر.
تعتمد المرونة والمتانة الكلية على التفاعلات بين السلاسل الجزيئية داخل المادة. يعمل العلماء على التحكم في كيفية ارتباط السلاسل ببعضها البعض وتفاعلها من أجل تغيير الخواص الميكانيكية للإلاستومرات.
يوضح تاكيوكا وفريقه من قسم الكيمياء الجزيئية والجزيئية بجامعة ناغويا أنه يمكن جعل اللدائن أكثر صرامة عن طريق إدخال روابط هيدروجينية أو أيونية قوية يمكنها ربط سلاسل المطاط الصناعي ببعضها بعكس. تلتصق هذه الروابط القابلة للانعكاس وتنفصل عن سلاسل المطاط الصناعي حيث تتشوه المواد. استخدم العلماء روابط هيدروجينية لتصنيع الهلاميات المائية القوية التي يمكن أن تتشوه بنسبة تصل إلى 600٪ وتعود إلى حالتها الأصلية في غضون ثلاث دقائق عند 37 درجة مئوية أو بضع ثوان عند 50 درجة مئوية.
يمكن أيضًا ربط سلاسل المطاط الصناعي من خلال جزيئات `` دورية '' تشبه الحلقة ، مما يمنح السلاسل المرتبطة درجة كبيرة من المرونة والمتانة المحسنة. قام فريق من العلماء بصنع مطاط مرن للغاية عن طريق خلط محاليل البولي إيثيلين جلايكول و alpha-cyclodextrin في الماء.
يقترح تاكيوكا وزملاؤه أن مزيدًا من الجمع بين اللدائن المرتبطة بالروابط العكوسة والجزيئات الحلقية المتحركة يمكن أن يؤدي إلى مرونة أكثر صرامة مع استطالة أفضل. يقول تاكيوكا: "تؤكد مراجعتنا على أهمية فحص السلوك الجزيئي بالتفصيل أثناء تصميم مواد البوليمر".
ورقة: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/14686996.2020.1849931
مزيد من المعلومات
يوكيكازو تاكيوكا
جامعة ناجويا
البريد الإلكتروني [البريد الإلكتروني محمي]
حول مجلة علوم وتكنولوجيا المواد المتقدمة
تنشر مجلة الوصول المفتوح STAM مقالات بحثية متميزة في جميع جوانب علم المواد ، بما في ذلك المواد الوظيفية والهيكلية والتحليلات النظرية وخصائص المواد.
تشيكاشي نيشيمورا
مدير النشر STAM
[البريد الإلكتروني محمي]
بيان صحفي وزعته ResearchSEA لعلوم وتكنولوجيا المواد المتقدمة.
الموضوع: ملخص البيان الصحفي
القطاعات: مواد كيميائية, تكنولوجيا النانو
http://www.acnnewswire.com
من شبكة أخبار الشركات الآسيوية
حقوق النشر © 2021 ACN Newswire. كل الحقوق محفوظة. قسم من شبكة أخبار الشركات الآسيوية.
المصدر: http://www.acnnewswire.com/press-release/english/64535/
