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

Голод vs Аппетит? Голод vs Аппетит?

Почему мы не можем остановиться и продолжаем есть, когда уже сыты

Худеем правильно
Кто такие анфлюенсеры Кто такие анфлюенсеры

Издание The Cut вводит новое понятие — «анфлюенсеры»

Esquire
Ни пуха ни пера Ни пуха ни пера

Зачем в современном аэропорту Домодедово используются хищные птицы

Вокруг света
«Потенциал России очень велик»: автор бестселлера «Экономика впечатлений» о том, как российским компаниям заработать на эмоциях «Потенциал России очень велик»: автор бестселлера «Экономика впечатлений» о том, как российским компаниям заработать на эмоциях

Как западные компании зарабатывают на эмоциях и что делать российскому бизнесу

Forbes
Священный верблюд инков Священный верблюд инков

Ламы и их родственники снабжают жителей Перу едой, одеждой и транспортом

Вокруг света
Климатические мигранты: новое великое переселение народов Климатические мигранты: новое великое переселение народов

Глобальное потепление за 100 лет может запустить самые массовые миграции

Популярная механика
Самые высокооплачиваемые теннисисты мира — 2019. Рейтинг Forbes Самые высокооплачиваемые теннисисты мира — 2019. Рейтинг Forbes

Ежегодный рейтинг самых высокооплачиваемых теннисистов мира

Forbes
Что не так с образом Брюса Ли в Что не так с образом Брюса Ли в

Почему сцена драки Брюса Ли с героем Брэда Питта разозлила поклонников Ли

Esquire
«Я снимаю много, быстро и как в последний раз» «Я снимаю много, быстро и как в последний раз»

Клод Лелуш снова вернулся к героям фильма «Мужчина и женщина»

Огонёк
Голос темнокожих женщин. Лауреат Нобелевской премии по литературе Тони Моррисон умерла 5 августа в возрасте 88 лет Голос темнокожих женщин. Лауреат Нобелевской премии по литературе Тони Моррисон умерла 5 августа в возрасте 88 лет

Отрывок из романа Тони Моррисон «Возлюбленная»

Forbes
Кругосветное путешествие Алексея Камерзанова. Мозамбик Кругосветное путешествие Алексея Камерзанова. Мозамбик

Остров Мозамбик — живое воплощение господства Португалии в регионе

4x4 Club
5 уроков отношений из сериала «Друзья» (советуем взять на заметку) 5 уроков отношений из сериала «Друзья» (советуем взять на заметку)

Легендарное шоу не только развлекало, но и давало полезные подсказки

Playboy
Ирина Старшенбаум: «Пора перестать заставлять детей читать Достоевского» Ирина Старшенбаум: «Пора перестать заставлять детей читать Достоевского»

22 августа на онлайн-платформе ТНТ-Premier выходит сериал «Учителя»

Grazia
Любимый психолог миллиардеров Марина Мелия о воспитании наследников Любимый психолог миллиардеров Марина Мелия о воспитании наследников

Марина Мелия о поиске взаимодействия с детьми

Forbes
Кризисные ошибки Кризисные ошибки

Управляющие активами делятся своим негативным опытом

Forbes
Бизнес на «автопилоте». Почему это плохо для его владельца Бизнес на «автопилоте». Почему это плохо для его владельца

Почему не стоит полностью отходить от управления своей компанией?

СНОБ
Высокая Архитектура. Новый Mercedes-Benz GLS Высокая Архитектура. Новый Mercedes-Benz GLS

Наше знакомство с флагманом Mercedes-Benz началось с версии GLS 450

4x4 Club
Марсианский доктор. Как разработчик видеоигр спасет космонавтов Марсианский доктор. Как разработчик видеоигр спасет космонавтов

Level Ex — разработчик видеоигр, который помогает астронавтам оставаться в форме

Forbes
Руководство по веселью для джентльмена Руководство по веселью для джентльмена

Тип вечеринок под грифом Playboy-level нуждается в тщательной подготовке

Playboy
Почему современные тренды ЗОЖ чаще всего ошибочны Почему современные тренды ЗОЖ чаще всего ошибочны

С чего на самом деле надо начинать заботу о своем здоровье

СНОБ
Скажу за всю Одессу Скажу за всю Одессу

Евгений Цыганов — о любви во время холеры и настоящих мужчинах

Vogue
10 лучших банков для российских миллионеров — 2019 10 лучших банков для российских миллионеров — 2019

Ежегодный рейтинг лучших российских и иностранных банков для миллионеров

Forbes
10 выдержанных истин о вине 10 выдержанных истин о вине

Необязательно быть сомелье, чтобы дегустация вина приносила удовольствие

Playboy
Как студент-недоучка создал финтех-стартап с оценкой в $2 млрд и инвестициями Мильнера Как студент-недоучка создал финтех-стартап с оценкой в $2 млрд и инвестициями Мильнера

Гийом Пуса пришел к успеху из Лозанны через Калифорнию в Сингапур

Forbes
Реестр юрлиц зафиксировал переход учредителя медиаактивов РБК в залог ВТБ Реестр юрлиц зафиксировал переход учредителя медиаактивов РБК в залог ВТБ

В залоге у госбанка ВТБ находятся 80% компании «РБК Онлайн»

Forbes
Литератор Александр Гаврилов — о любимых книгах детства, Янагихаре и Набокове Литератор Александр Гаврилов — о любимых книгах детства, Янагихаре и Набокове

Почему читательская восприимчивость с возрастом сходит на нет

Esquire
Процветание и благодарность Процветание и благодарность

Интервью с Амандип Сингхом, учителем кундалини и гималайской йоги

Yoga Journal
Вы видели секс родителей. Как с этим жить? Вы видели секс родителей. Как с этим жить?

Сильное детское переживание, с которым сталкивались многие из нас

СНОБ
«Мы намертво стоим, чтобы нам не увеличили план по доходам». Как зарабатывает театр имени Вахтангова «Мы намертво стоим, чтобы нам не увеличили план по доходам». Как зарабатывает театр имени Вахтангова

Как театры получают субсидии и кто определяет цены на билеты

Forbes
Сценарист «Чернобыля» провел параллели между аварией на ЧАЭС и взрывом в Северодвинске Сценарист «Чернобыля» провел параллели между аварией на ЧАЭС и взрывом в Северодвинске

По словам Крейга Мейзина, за 33 года в России изменилось не так много

Maxim
Открыть в приложении