Эта прорывная разработка, ставит под сомнение вековые ограничения, существовавшие со времен изобретения вулканизированной резины в XIX веке, сообщает vkurse.kz со ссылкой на Science Advances.
Доцент Лихэн Цай, один из авторов исследования, заявил, что их работа бросает вызов давно устоявшимся научным догмам, упомянув, что их открытие разрешает «фундаментальную задачу», считавшуюся нерешаемой со времен Чарльза Гудиера.
Именно Гудиер в 1839 году случайно обнаружил процесс вулканизации, при котором каучук, нагретый с добавлением серы, превращался в прочный, но эластичный материал. Этот процесс создавал прочные химические связи между молекулами полимера, однако, как считалось, достигнутая жесткость неизбежно уменьшала способность материала к растяжению.
Новое исследование меняет правила игры. Ученые предложили инновационную структуру полимерных цепей, напоминающую по своей форме ершик для мытья бутылок. Центральная ось материала способна сжиматься и растягиваться, как меха аккордеона, тогда как гибкие боковые ответвления обеспечивают жесткость. Эта конструкция позволяет материалу растягиваться в 40 раз больше по сравнению с обычными полимерами, не теряя прочности. Причем уникальная архитектура дает возможность независимо контролировать два, казалось бы, взаимоисключающих качества: прочность и эластичность.
Применение этой технологии обещает стать настоящей революцией. Команда считает, что новый полимер идеально подойдет для создания долговечных и мягких медицинских имплантов, таких, как искусственные сердечные клапаны, которые смогут сохранять свою форму и функциональность в течение многих лет. Кроме того, материал может найти применение в передовой носимой электронике и бионических протезах, требующих гибкости и надежности. Ещё одна сфера, где этот полимер может оказаться незаменимым, — робототехника. «Мышцы» мягких роботов, изготовленные из нового материала, будут способны выдерживать многократные деформации, сохраняя свои свойства.
Таким образом, исследование открывает новые горизонты для науки и технологий, преодолевая ограничения, которые на протяжении почти двух веков считались незыблемыми. Разработка Виргинского университета не только преобразит подходы к созданию материалов, но и станет основой для технологий будущего, где требуются гибкость и надежность.
