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
Таинственная «дверь» обнаружена в Антарктиде
Теория заговора против официальной науки: кто окажется прав?...
15 000 американских городов станут призраками в ближайшие десятилетия
Ученые уверены, что «там просто некому будет жить»....
Не по вкусу: комары пьют кровь не у всех подряд
Полезно понимать для защиты от опасных насекомых....
НЛО управляют армией беспилотников, которые следят за военными базами США
Загадочные дроны буквально терроризируют американских военных летчиков....
Странный случай: укус змеи подействовал на австралийца спустя 15 часов
Только 10% укушенных на самом деле получают дозу яда....
Собаки поднялись на новую ступень эволюции
Третья стадия одомашнивания — что это значит?...
20 млн жителей США могут остаться без воды
Великие озера поразила небывалая засуха....
Первые оседлые люди в Европе: в Сербии обнаружили дом возрастом 8000 лет
Обгорелое жилище перевернуло представления о ранних поселенцах....
Вспененный гель быстро останавливает кровотечение и снижает риск заражения
Учёные изобрели спасающую жизнь «повязку»....
Кошки могут понимать многие слова
Но для экспериментов голос хозяина произносил бессмыслицу....
Google срочно переходит на атомную энергию
АЭС опасны, но у Америки просто нет выхода....
Первая частная космическая станция появится на орбите в 2025 году
Комплекс, созданный с учетом проблем астронавтов, потянул на миллиард долларов....
Американские ученые отрицают ускорение глобального потепления
Формально, так и есть, но это ещё не всё....
Окаменелости в Индии рассказали о самом раннем случае разделки слонов людьми
Это произошло не менее 300 тысяч лет назад....
Детекторы ИИ ложно обвинили студентов в плагиате
Ничто не ново на всё 100%....
Режиссер фильма «Я, робот» утверждает, что Илон Маск крадет его идеи
Смех смехом, но новые проекты Маска удивительно похожи на кадры из фильма....