Tsukuba, Japão, 12 de fevereiro de 2021 - (ACN Newswire) - Elastômeros são os materiais macios e elásticos, como géis e borrachas, encontrados em peças de automóveis e aviões, em equipamentos esportivos e são usados para proteger máquinas e edifícios de precisão contra vibrações. Os cientistas agora querem torná-los mais finos e resistentes, sem perder a elasticidade. O engenheiro de materiais da Universidade de Nagoya, Yukikazu Takeoka, e colegas revisaram os esforços mais recentes para melhorar os elastômeros para a revista Science and Technology of Advanced Materials.
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| Diferentes tipos de ligações podem unir cadeias de elastômero, mudando como o material se comporta. (Crédito: Yukikazu Takeoka) |
“Nossa análise dá dicas sobre o tipo de pensamento molecular necessário para tornar os elastômeros mais resistentes”, diz Takeoka.
Os elastômeros são feitos de muitas cadeias moleculares longas de subunidades repetidas. Eles podem sofrer grandes deformações quando esticados, retornando à sua forma original quando a tensão é liberada. Eles podem fazer isso porque suas cadeias moleculares têm mobilidade suficiente para esticar e triturar.
A elasticidade e a tenacidade geral dependem das interações entre as cadeias moleculares dentro do material. Os cientistas têm trabalhado no controle de como as cadeias se ligam e interagem para alterar as propriedades mecânicas dos elastômeros.
Takeoka e sua equipe do departamento de química molecular e macromolecular da Universidade de Nagoya explicam que os elastômeros podem se tornar mais resistentes pela introdução de hidrogênio forte ou ligações iônicas que podem ligar cadeias de elastômero reversivelmente. Essas ligações reversíveis se prendem e se desprendem das cadeias de elastômero conforme o material se deforma. Os cientistas usaram ligações de hidrogênio para fabricar hidrogéis fortes que podem deformar até 600% e retornar ao seu estado original em três minutos a 37 graus Celsius ou alguns segundos a 50 graus Celsius.
As cadeias de elastômero também podem ser ligadas por meio de moléculas "cíclicas" em forma de anel, dando às cadeias ligadas um grande grau de flexibilidade e resistência aprimorada. Uma equipe de cientistas fabricou um elastômero muito flexível misturando soluções de polietilenoglicol e alfa-ciclodextrina cíclica em água.
Takeoka e seus colegas sugerem que a combinação adicional de elastômeros ligados por ligações reversíveis e moléculas cíclicas em movimento poderia levar a elastômeros ainda mais resistentes com melhor alongamento. “Nossa revisão enfatiza a importância de examinar o comportamento molecular em detalhes durante o projeto de materiais poliméricos”, diz Takeoka.
Papel: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/14686996.2020.1849931
Mais informações
Yukikazu Takeoka
Universidade de Nagoya
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Sobre Science and Technology of Advanced Materials Journal
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Chikashi Nishimura
Diretor de Publicação STAM
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Comunicado de imprensa distribuído pela ResearchSEA para Ciência e Tecnologia de Materiais Avançados.
Tópico: Resumo do comunicado à imprensa
Setores: produtos quimicos, Nanotecnologia
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