Что такое VPR: изобрели экологичный самовосстанавливающийся пластик с памятью формы
Исследователи из Токийского университета разработали инновационный пластик, который частично поддаётся биологическому разложению, запоминает свою форму и его можно «вылечить» с помощью тепла. Исследователи создали новинку, добавив полиротаксан в эпоксидную смолу типа «витример».
Материалу с памятью формы дали название VPR. У изобретения прочные внутренние химические связи при низких температурах. При нагреве выше 150 ° C связи восстанавливаются, так что материалу можно придавать различные формы. Легко предположить, например, что товар можно привезти куда-то в листовой форме, а затем, нагрев, получить некие объёмные детали, как из магического оригами. Поскольку на видеохостингах об этом пока ещё не появилось наглядной информации, мы взяли основные кадры GIF-анимации из публикации на сайте Токийского университета.

Учёные из Токийского университета разработали свой более дружественный природе VPR на основе стекловолокна из «эпоксидки». Стеклопластики — сравнительно новый тип пластмасс. Они интересны тем, что тверды и прочны при сравнительно низких температурах. Пример — реагирующая на температуру пластмасса для штамповки термостойкой посуды. Вместе с тем стеклопластикам можно многократно придавать нужную форму нагревом. Соответствующий пример — термопласты для выдувания баклажек, которые, правда, не очень-то эластичны.
В смолу экспериментаторы добавили молекулы полиротаксана (polyrotaxane). Полиротаксаны — новое поколение экологически чистых, сверхгибких, формоустойчивых и «умных» материалов на основе полимеров, в том числе полиэтиленгликоля. За счёт добавки исследователи достигли значительных улучшений по нескольким показателям, и так получился их VPR, где буква V — это витример, а PR — полиротаксан.
Шота Андо из Высшей школы передовых наук рассказал о выдающемся комплексе преимуществ VPR в сравнении со стеклопластиками без добавки.
• в пять крат устойчивее к разрушению, чем эпоксидная смола без добавки;
• «ремонтирует» сам себя в 15 раз быстрее;
• восстанавливает форму, которую запомнил, вдвое быстрее;
• может подвергаться химической переработке в 10 раз быстрее, чем обычный витример;
• безопасен для природы и разлагается в море, и это вообще новое свойство дли материала подобного типа.
• процесс утилизации или вторичной переработки оказался проще, чем для стекловолокна без полиротаксана.

При нагреве в растворителе VPR можно расщеплять на базовые компоненты. При испытаниях в морской воде произошло частичное, на 25%, биоразложение. При этом полиротаксан стал в итоге пищей для морских животных и удобрением для водорослей.
Учёный добавил, что перечисленные особенности делают VPR идеальным при тенденциях относительно вторичной переработки сырья.
Шота Андо привёл ряд идей по использованию. Распространённые стройматериалы для дорог и мостов зачастую содержат эпоксидные смолы, бетон и углеродное сырьё. Применяя VPR, их техобслуживание и ремонт упростились бы за счёт повышения прочности и возможности «заживлять» трещины нагревом.
Перспективы учёный также видит для автопрома. А за счёт памяти формы силуэт одежды с VPR можно было бы изменить с помощью бытового фена или отпаривателя (парового утюжка).
На очереди у изобретателей — сотрудничество с заинтересованными в новинке компаниями.
Материалу с памятью формы дали название VPR. У изобретения прочные внутренние химические связи при низких температурах. При нагреве выше 150 ° C связи восстанавливаются, так что материалу можно придавать различные формы. Легко предположить, например, что товар можно привезти куда-то в листовой форме, а затем, нагрев, получить некие объёмные детали, как из магического оригами. Поскольку на видеохостингах об этом пока ещё не появилось наглядной информации, мы взяли основные кадры GIF-анимации из публикации на сайте Токийского университета.

Учёные из Токийского университета разработали свой более дружественный природе VPR на основе стекловолокна из «эпоксидки». Стеклопластики — сравнительно новый тип пластмасс. Они интересны тем, что тверды и прочны при сравнительно низких температурах. Пример — реагирующая на температуру пластмасса для штамповки термостойкой посуды. Вместе с тем стеклопластикам можно многократно придавать нужную форму нагревом. Соответствующий пример — термопласты для выдувания баклажек, которые, правда, не очень-то эластичны.
В смолу экспериментаторы добавили молекулы полиротаксана (polyrotaxane). Полиротаксаны — новое поколение экологически чистых, сверхгибких, формоустойчивых и «умных» материалов на основе полимеров, в том числе полиэтиленгликоля. За счёт добавки исследователи достигли значительных улучшений по нескольким показателям, и так получился их VPR, где буква V — это витример, а PR — полиротаксан.
Шота Андо из Высшей школы передовых наук рассказал о выдающемся комплексе преимуществ VPR в сравнении со стеклопластиками без добавки.
Особенности VPR:
• в пять крат устойчивее к разрушению, чем эпоксидная смола без добавки;
• «ремонтирует» сам себя в 15 раз быстрее;
• восстанавливает форму, которую запомнил, вдвое быстрее;
• может подвергаться химической переработке в 10 раз быстрее, чем обычный витример;
• безопасен для природы и разлагается в море, и это вообще новое свойство дли материала подобного типа.
• процесс утилизации или вторичной переработки оказался проще, чем для стекловолокна без полиротаксана.

При нагреве в растворителе VPR можно расщеплять на базовые компоненты. При испытаниях в морской воде произошло частичное, на 25%, биоразложение. При этом полиротаксан стал в итоге пищей для морских животных и удобрением для водорослей.
Учёный добавил, что перечисленные особенности делают VPR идеальным при тенденциях относительно вторичной переработки сырья.
Шота Андо привёл ряд идей по использованию. Распространённые стройматериалы для дорог и мостов зачастую содержат эпоксидные смолы, бетон и углеродное сырьё. Применяя VPR, их техобслуживание и ремонт упростились бы за счёт повышения прочности и возможности «заживлять» трещины нагревом.
Перспективы учёный также видит для автопрома. А за счёт памяти формы силуэт одежды с VPR можно было бы изменить с помощью бытового фена или отпаривателя (парового утюжка).
На очереди у изобретателей — сотрудничество с заинтересованными в новинке компаниями.
- Дмитрий Ладыгин
- pubs.acs.org; u-tokyo.ac.jp
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Так рано еще никогда не было: полярный вихрь начал разрушаться уже в ноябре. Чем это грозит России?
Ученые давно замечали тревожную тенденцию, но такого поворота не ждали даже они...
Возможно, целлофановые пчелы — спасение человечества: они миллионы лет делают то, что нужно нам как воздух
Поразительно, но удивительный продукт ученые нашли почти полвека назад, но почему-то до последнего времени не обращали на него внимания...
В ходе эксперимента люди начали принимать холодный душ, и произошло нечто странное
Из-за чего огорчились скептики и почему крайне важны первые две недели...
Якобы непроницаемый радиационный барьер Земли был прорван: чем это грозит человечеству?
Что обнаружил японский спутник «Арасе» после магнитной бури высшей категории...
Ненужный рай: 1500-километровое путешествие показало, почему древние люди обходили стороной Зеленую Аравию
Выяснилось, что питьевая вода еще не делает местность пригодной для жилья. Племенам из древности требовалось еще кое-что необходимое...
Убивая мертвых: историк рассказал, почему Европу в XVII и XVIII веках охватила эпидемия вампиризма?
Великий ученый, серп на шее, африканские легенды, лекарство из могилы — все это сплелось в причудливую историю...
Ученые использовали «психомантеум», чтобы вызвать призраков. А потом началось странное
Исследователи сами не до конца понимают, что зафиксировали приборы во время эксперимента...
Авиация в США наконец-то уходит… с дискет: почему так поздно и как с этим обстоят дела в России?
Американцы потратили на выход из 90-х чудовищные суммы, но далеко не факт, что все заработает в срок и как надо...
Загадочный астероид неожиданно ускорился: у астрофизиков заканчиваются объяснения и гипотезы
Пожалуй, это самый интересный космический детектив за последнее время, и пока он далек до финала...
Новый российский метеорит: почему небесный камень, найденный 20 лет назад на Алтае, оставался никому не известным
Кому сейчас принадлежит космический артефакт и почему юристы называют такие находки ничейными?...
Древние майя настолько любили красный цвет, что в итоге эта страсть, возможно, стала одной из причин гибели цивилизации
Ученые нашли доказательства, как яркая краска способствовала краху великой империи...
Настоящий Ковчег Завета, возможно, спрятан в Эфиопии: почему его может видеть только один человек?
Этой истории 3000 лет, но она до сих пор далека от своего завершения...
В России создана революционная упаковка: молоко будет свежим целый месяц
Разбираемся: не испортился ли вкус продукта и когда ожидать чудо-пачки в продаже...