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
3700-летний вирус, спрятанный в средневековых книгах, только что убил 500 тысяч животных
Сколько еще патогенов дремлет в библиотечных хранилищах Европы и России, точно не скажет ни один ученый...
«Этого не должно происходить»: что ученые нашли в облаках Венеры
Там возможны абсолютно другие, просто невероятные формы жизни. И эксперименты это доказали...
Молилась и убивала: какой диагноз ставят Салтычихе психиатры и психологи?
Ученые говорят: феномен жестокости самой страшной помещицы России разгадан, но......
Супервспышка-1947: тогда Земля избежала триллиона бомб. Но успокоилось ли Солнце?
Астрофизики говорят, что нам очень повезло со звездой. Но шансы на глобальную катастрофу все-таки есть...
Карта 1587 года и Ноев ковчег: почему место совпало с раскопками на Арарате?
Длина «судна», кстати, тоже совпала, и это не может не настораживать...
«Выстрел» прямо в Землю: астрономы обнаружили черную дыру, выбрасывающую струю в сторону нашей планеты
Ученые рассказали, как это поможет разгадать важную космическую тайну...
Камчатка 1000 лет назад: археологи заглянули в исчезнувший мир из космоса
Предков этих людей изгнало мощное извержение вулкана, но через столетия они вернулись в родные земли...
Жизнь за пределами Земли: что рассказала ученым межзвездная комета 3I/ATLAS?
Объект настолько древний, что его возраст крайне сложно представить. И это не единственная загадка пришельца из глубокого космоса...
Нашли тайную комнату в гробнице Тутанхамона: почему там может быть Нефертити?
Если гипотеза подтвердится, это будет крупнейшее археологическое открытие современной эпохи...
Астрономы поймали сигнал из космоса: пришельцы или помеха?
И почему главная проблема в том, что мы мастерски сами себе мешаем за пределами Земли?...
928 разбросанных костей в Гёбекли-Тепе: спустя 30 лет раскопок тайна древнейшего храма наконец-то раскрыта
Однако археологи признаются: от открытия им проще не стало. Напротив, все еще больше запуталось...
Черная смерть — двигатель прогресса: как эпидемия чумы в корне поменяла ход истории в Европе
Неожиданно: книгопечатание, отмена крепостного права, раскол западного христианства — это лишь немногие последствия пандемии...
Поделили Москву на «зоны влияния»: генетики рассказали, как живут крысиные «народы» столицы
Почему московские грызуны оказались «неуязвимыми мутантами» и зачем им реки для жизни?...
Тихий океан стал вести странно: молодая вода быстро стареет, а старая, наоборот, молодеет. В чем причина?
Особенно страдает северная часть океана. Но и есть хорошая новость...
Не хуже Тутанхамона: почему сокровища забытых цариц из Ассирии поразили ученых?
Особенно загадочной оказалось гробница II, причем ее тайна до конца не раскрыта и по сей день...
Таинственные пещерные иероглифы в Мексике раскрывают давно потерянную письменность
Оказалось, что разгадки лучше всего искать не в городах, а на склонах гор в глуши...