Полимерная революция началась в 40-х годах XX века

Популярная механикаНаука

Что умеют "умные" полимеры: панацея будущего

Доставить лекарство по «точному адресу», распылить солнечную батарею на крыше, решить проблему нехватки пресной воды и создать импланты, неотличимые по свойствам от оригинала, — все это позволят сделать умные полимеры. О результатах и перспективах этого направления рассказывают заведующий лабораторией инженерного материаловедения МГУ и лабораторией функциональных органических и гибридных материалов МФТИ Дмитрий Иванов и его сотрудники.

Оригинал статьи опубликован на сайте журнала "За науку" Московского Физико-Технического Института.

Полимерная революция началась в 40-х годах XX века, когда люди впервые отказались от естественных, натуральных материалов и синтезировали то, чего никогда в природе не было. Яркий пример — нейлоны, полиамиды и полиэтилен. Такой абсолютно искусственный материал, как полиэтилен, оказался уникальным по своим структурам и механическим свойствам: волокно полиэтилена, например, прочнее стали. Корреляции между структурами материалов и их свойствами стали выделяться в целое направление материаловедения, ученые начали специально заниматься изучением таких корреляций для создания новых функциональных материалов - так родилась наука о полимерах.

Битва за специализацию

В 60-е годы считалось, что будущее за специализированными полимерами. Тогда казалось, что совсем скоро будут открыты полимерные материалы, идеально подходящие каждый для своей задачи, и многотоннажное производство универсальных пластиков сократится.

Это предсказание не сбылось, индустрия специализированных полимеров с годами не выросла. Это связано с тем, что все промышленное производство сегодня, как и полвека назад, оптимизировано под отдельные универсальные полимеры, и перестраивать его очень дорого. Основное усилие разработчиков на протяжении полувека остается направленным на то, чтобы научиться контролировать макромолекулярную структуру и свойства полимера. Сегодняшние универсальные пластики - такие, как полипропилен — это совсем не те материалы, которые выпускались под теми же названиями десятилетия назад. Как правило, это целые семейства сополимеров с разными свойствами.

Но сегодня к специализированным полимерам возвращаются - правда, пока что чаще в университетских лабораториях, чем в заводских цехах. Современные технологии позволяют получать полимеры с удивительными свойствами - и решать с их помощью невероятные задачи, от опреснения воды до адресной доставки лекарств. О том, как и зачем делают "умные" полимеры, рассказывают заведующий лабораторией инженерного материаловедения МГУ и лабораторией функциональных органических и гибридных материалов МФТИ Дмитрий Иванов и его сотрудники.

Полный контроль

Умные полимеры обладают способностью сильно реагировать на относительно слабое внешнее воздействие. Они могут резко изменить форму или состояние при перемене температуры, влажности, кислотности, освещения. Эти материалы реагируют даже на самое малое внешнее возмущение. Можно, например, излучением вызывать изменение в конформации полимерных цепочек, которое приведет к глобальной перестройке всей структуры полимера. Классические материалы — сплавы, керамика — состоят из достаточно простых кирпичиков: атомов, ионов или соединений из нескольких атомов. Поэтому для них подобные сильные отклики на малое внешнее возмущение практически недостижимы.

«Область, в которой мы работаем, называется "сложные жидкости". Это еще один термин для обозначения "умных" материалов. В каждом элементарном "кирпичике" такого материала могут быть десятки и даже сотни атомов, которые составляют мономер. Из этих мономеров мы выстраиваем полимерную цепочку.Структурная сложность мономеров обусловливает сложность взаимодействий между ними. В силу того, что материал организован в широком диапазоне шкал (от ангстремов до сотен нанометров), он обладает богатой палитрой возможных взаимодействий», — рассказывает директор исследований при французском Национальном центре по научным исследованиям, заведующий лабораторией инженерного материаловедения МГУ и лабораторией функциональных органических и гибридных материалов МФТИ Дмитрий Иванов.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Секреты успеха некрасавиц Секреты успеха некрасавиц

Раскроем тайну притягательности

Добрые советы
Как обучать сотрудников, чтобы их компетенции помогали бизнесу Как обучать сотрудников, чтобы их компетенции помогали бизнесу

Стоит ли вообще обучать сотрудников?

СНОБ
Ни пуха ни пера Ни пуха ни пера

Зачем в современном аэропорту Домодедово используются хищные птицы

Вокруг света
Российские стереотипы об эмоциональном интеллекте: «Если ты сейчас так кричишь, то как пытки-то терпеть будешь?» Российские стереотипы об эмоциональном интеллекте: «Если ты сейчас так кричишь, то как пытки-то терпеть будешь?»

Отрывок из книги «Эмоциональный интеллект лидера» профессора ВШЭ Леонида Кроля

Forbes
50 оттенков нежности. Тест-драйв Mazda3 50 оттенков нежности. Тест-драйв Mazda3

Новая Mazda3 соткана из противоречий, но именно за это ее можно полюбить

РБК
Удар по точкам Удар по точкам

Расширенные поры доставляют немало хлопот и портят настроение

StarHit
Дочь Елены Борщевой: «Появится волшебная палочка – куплю новую квартиру!» Дочь Елены Борщевой: «Появится волшебная палочка – куплю новую квартиру!»

Дочь Елены Борщевой о настоящих мужчинах

StarHit
Лучшее на «Ночи кино 2019»: в бассейне, в метро и на высотке Лучшее на «Ночи кино 2019»: в бассейне, в метро и на высотке

Что посмотреть во время «Ночи кино», которая пройдет в Москве 24 августа

Forbes
Здоровые привычки Здоровые привычки

Оздоровить свои пищевые привычки никогда не поздно

Yoga Journal
Кругосветное путешествие Алексея Камерзанова. Мозамбик Кругосветное путешествие Алексея Камерзанова. Мозамбик

Остров Мозамбик — живое воплощение господства Португалии в регионе

4x4 Club
Вонь отсюда! Вонь отсюда!

Несколько способов навсегда избавиться от неприятного запаха в холодильнике

StarHit
История создания топсайдеров — яхтенных туфель История создания топсайдеров — яхтенных туфель

Esquire рассказывает историю яхтенных туфель и советует десять классных пар

Esquire
Николя Деженн: Николя Деженн:

Арт-директор Givenchy по макияжу Николя Деженн

Караван историй
7 простых способов начать правильно питаться (гастрит нам ни к чему) 7 простых способов начать правильно питаться (гастрит нам ни к чему)

Если ты уже давно задумывался, как перестать убивать свой желудок, welcome

Playboy
На зависть Кардашьян: как сделать суперсексульное белфи На зависть Кардашьян: как сделать суперсексульное белфи

Крутым селфи сегодня никого не удивишь. А как насчет белфи?

Cosmopolitan
9 мифов о посттравматическом стрессовом расстройстве 9 мифов о посттравматическом стрессовом расстройстве

В чем мы заблуждаемся, когда речь заходит о ПТСР?

Psychologies
Девайсы из СССР: 9 прообразов современной техники Девайсы из СССР: 9 прообразов современной техники

Кухонные комбайны, киновизоры и вафельницы — какими были советские гаджеты

РБК
Тест на внимательность: встречаем обновления в Audi A4 Тест на внимательность: встречаем обновления в Audi A4

И прощаемся с мотором 1,4 TFSI. Его больше не будет

Популярная механика
Уже не #ВтораяПослеПутина: сколько зарабатывают в Instagram Ольга Бузова, Настя Ивлеева и другие звезды Уже не #ВтораяПослеПутина: сколько зарабатывают в Instagram Ольга Бузова, Настя Ивлеева и другие звезды

Кто помогает звездам набирать и монетизировать популярность в социальной сети?

Forbes
«Собака — питомец или ребенок?» «Собака — питомец или ребенок?»

Собаки действительно становятся полноправными членами семей

Psychologies
«Поедет, когда позовут»: источник сообщил о готовности Фридмана дать показания в испанском суде «Поедет, когда позовут»: источник сообщил о готовности Фридмана дать показания в испанском суде

Миллиардер Михаил Фридман пока не получил повестки с вызовом в испанский суд

Forbes
Обзор комплекта датчиков безопасности Xiaomi Mi Smart Обзор комплекта датчиков безопасности Xiaomi Mi Smart

Изучаем нехитрую охранную систему Xiaomi

CHIP
Макс Барских об уходе со сцены и об отношении к тому, что его копируют Макс Барских об уходе со сцены и об отношении к тому, что его копируют

Макс Барских рассказал о планах на ближайшее будущее

Cosmopolitan
Отпусти меня на работу! Отпусти меня на работу!

Что делать, если ты не хочешь быть домохозяйкой, но муж настаивает?

Лиза
Марка, за которой стоит следить: Olubiyi Thomas Марка, за которой стоит следить: Olubiyi Thomas

Достать одежду Olubiyi Thomas непросто — многие вещи в единственном экземпляре

Esquire
Квартира на колесах Квартира на колесах

Все плюсы и минусы Volkswagen Multivan

Популярная механика
Рейтинг электросамокатов для взрослых 2019-2020 Рейтинг электросамокатов для взрослых 2019-2020

Лучшие самокаты для взрослых в трех популярных категориях

CHIP
Агрессивный «Тинькофф»: банк выдал рекордный объем кредитов Агрессивный «Тинькофф»: банк выдал рекордный объем кредитов

Кредитный портфель «Тинькофф» вырос почти на 100 млрд рублей

Forbes
Вторая жизнь Prisma: кто выкупил долю Mail.ru Group в известном фотоприложении Вторая жизнь Prisma: кто выкупил долю Mail.ru Group в известном фотоприложении

История приложения Prisma и планы развития сервиса

Forbes
Авиакомпании сократили число рейсов в построенный Вексельбергом аэропорт Саратова Авиакомпании сократили число рейсов в построенный Вексельбергом аэропорт Саратова

«Аэрофлот» и S7 сократят количество рейсов в новый аэропорт Саратова

Forbes
Открыть в приложении