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

Наши высочества Наши высочества

Интервью с высокими и талантливыми актрисами сериала «Дылды»

Maxim
Instagram вместо спортзала: как из декрета построить бизнес на 70 млн рублей Instagram вместо спортзала: как из декрета построить бизнес на 70 млн рублей

Уйдя в декрет, Анастасия Чирченко превратила свой Instagram в фитнес-блог

Forbes
Когда сигара — не просто сигара: зачем нужна умная одежда, которая выглядит как обыкновенная Когда сигара — не просто сигара: зачем нужна умная одежда, которая выглядит как обыкновенная

Будущее уже наступило, а мы этого даже не заметили

Esquire
«Удар под дых»: 7 способов поддержать себя, узнав плохие новости «Удар под дых»: 7 способов поддержать себя, узнав плохие новости

Рекомендации, которые могут оказаться полезными в трудный момент

Psychologies
Эксперты рассказали, кому могут помочь субсидии для франчайзи в Москве Эксперты рассказали, кому могут помочь субсидии для франчайзи в Москве

В Москве ввели меры поддержки франчайзинга в малом и среднем бизнесе

Forbes
Краткий курс перезагрузки Краткий курс перезагрузки

Курская область стремится к лидерству по инвестиционной привлекательности

РБК
7 лучших способов применения старого компьютера (ему рано на помойку) 7 лучших способов применения старого компьютера (ему рано на помойку)

Не спеши выкидывать устаревшую технику, у нас тут несколько идей!

Playboy
Цветы и пчёлы Цветы и пчёлы

Красивейший пример сотрудничества — взаимоотношения пчёл и цветковых растений

Наука и жизнь
Эмиссар Грефа: Как бывший менеджер Сбербанка ищет в Долине технологии для россиян Эмиссар Грефа: Как бывший менеджер Сбербанка ищет в Долине технологии для россиян

Бывший топ-менеджер Сбербанка Виктор Орловский ищет в Кремниевой долине стартапы

Forbes
Как китайцы будут ломать льды Северного Ледовитого океана: сила атома Как китайцы будут ломать льды Северного Ледовитого океана: сила атома

К освоению Северного морского пути помимо России хотят приступить другие страны

Популярная механика
Конструкторское бюро Конструкторское бюро

Уже завтра мы (возможно) будем кастомизировать собственных детей

Glamour
Веселые картинщики. Откуда у прерафаэлитов ноги растут Веселые картинщики. Откуда у прерафаэлитов ноги растут

Некоторые гордятся тем, что могут выговорить слово «прерафаэлиты»

Maxim
10 крутых особенностей новых Galaxy Note10 и Note10+ 10 крутых особенностей новых Galaxy Note10 и Note10+

Samsung представили свои флагманские смартфоны

GQ
Большая игра Большая игра

Grazia составила список самых необычных детских ресторанов Москвы

Grazia
Помощь по гарантии Помощь по гарантии

Этой весной был изменен порядок проведения диспансеризации

Добрые советы
ЕСПЧ обязал Россию выплатить €34 000 вдове и матери Магнитского ЕСПЧ обязал Россию выплатить €34 000 вдове и матери Магнитского

По решению суда, Россия должна выплатить вдове и матери Магнитского €34 000

Forbes
Нелли Блай — женщина, стоявшая у истоков журналистских расследований Нелли Блай — женщина, стоявшая у истоков журналистских расследований

В числе первых, кто взялся за серьезные темы, была журналистка Нелли Блай

Esquire
Топ-10 похитителей вашего времени Топ-10 похитителей вашего времени

Давайте разберемся, куда утекают драгоценные минуты

Домашний Очаг
Актер Юра Борисов — о фильме «Бык», девяностых и митингах Актер Юра Борисов — о фильме «Бык», девяностых и митингах

Актер Юра Борисов о социальных сетях, публичности и ролях русских бандитов

РБК
По делу о массовых беспорядках в Москве 27 июля арестованы еще трое подозреваемых По делу о массовых беспорядках в Москве 27 июля арестованы еще трое подозреваемых

Суд отправил под арест еще троих фигурантов дела о массовых беспорядках

Esquire
Как стать успешным стритстайл-фотографом Как стать успешным стритстайл-фотографом

Мастер уличной фотографии Джонатан Дэниел Прайс поделился своими

Vogue
Вы должны брать пример с Дастина Хоффмана Вы должны брать пример с Дастина Хоффмана

Почему всем нам стоит равняться на скромника Хоффмана

GQ
Однажды в Италии Однажды в Италии

Екатерина Волкова с семьей попыталась объять необъятное

OK!
Хакер украл данные клиентов биржи кроссовок StockX, в которую инвестировал фонд Юрия Мильнера Хакер украл данные клиентов биржи кроссовок StockX, в которую инвестировал фонд Юрия Мильнера

Неизвестный похитил данные почти 7 млн клиентов онлайн-биржи кроссовок StockX

Forbes
60 машин особого назначения 60 машин особого назначения

Многие из этих машин вы не увидите никогда в жизни

Популярная механика
Народное потребление. Как в 29 лет зарабатывать 40 млн рублей в год на продаже ношеных вещей Народное потребление. Как в 29 лет зарабатывать 40 млн рублей в год на продаже ношеных вещей

Сеть секонд-хендов брендовой одежды приносит Дарье около 3 млн рублей в месяц

Forbes
Какими получились новые Powerbeats Pro Какими получились новые Powerbeats Pro

Мы протестировали полностью беспроводные Beats первыми

GQ
Парки, ямы, вокзалы: 5 московских мест, которые интернет изменил навсегда Парки, ямы, вокзалы: 5 московских мест, которые интернет изменил навсегда

Примеры, когда интернет изменил городские объекты до неузнаваемости

Forbes
4 потрясных рецепта коктейлей с пивом (освежают и радуют) 4 потрясных рецепта коктейлей с пивом (освежают и радуют)

Шикарные способы сделать пиво еще вкуснее

Playboy
Анна Ануфриева, бывшая чиновница: это общество меня уволило, а не работодатель Анна Ануфриева, бывшая чиновница: это общество меня уволило, а не работодатель

«Участие в конкурсе для меня — возможность быть собой и делать то, что хочешь»

Playboy
Открыть в приложении