Самовосстанавливающаяся резина

Что делать, если прохудились резиновые сапоги или порвалась покрышка на велосипедном колесе? Бежать в ремонт? В скором времени это, вероятно, не понадобится, ведь французские ученые придумали относительно дешевый способ создания самосклеивающейся «резины».

Самозалечивающуюся (или самовосстанавливающуюся) при комнатной температуре резину «вывели» исследователи из лаборатории Людвика Леблера (Ludwik Leibler) Soft Matter and Chemistry, расположившейся в Париже в Высшей школе промышленной физики и химии (Ecole Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles — ESPCI). Статья, посвященная исследованию, опубликована в журнале Nature.

Новый материал способен восстанавливаться даже по прошествии пары часов после того, как его разорвали на части, при этом восстанавливаться неоднократно. Правда, он может быть «склеен» только по поверхности разрыва/разреза.

Растяжение тонкой полоски нового материала (до 100 процентов от первоначальной длины) и его восстановление (кадр с сайта nature.com).

Нечто подобное происходит с пластилином, когда с ним играют дети. Только в отличие от пластилина данный материал способен восстанавливать свою форму и размеры после растяжения, а также после разрыва и повторного растяжения.

Для того чтобы получить достаточно большое количество такой резины (речь идёт о сотнях граммов, нестандартных для обычных химических опытов), ученые использовали простой синтез. Состоит он всего лишь из двух реакций, происходящих при высокой температуре, когда вещество пока ещё ведёт себя как жидкость.

Тонкая полоска «резины» может быть разрезана, «склеена» и снова растянута в несколько раз. Стрелкой показано примерное место разреза (кадр с сайта nature.com).

Наоборот, кусок нового материала можно растянуть почти в пять раз, после чего он восстановит свою форму (пусть и не так быстро, как обычная резина).

Если же эту «штуковину» разрезать, а затем куски снова прижать друг к другу, то разорванные водородные связи восстановятся. При этом не нужно прикладывать значительное усилие, лучше подержать части вместе подольше (образуется больше связей). По заверению авторов, оптимальное время залечивания – 15 минут.

При этом «чинить» разрыв можно не сразу, а даже спустя 18 часов, на эффективности восстановления это никак не скажется (если части держать вместе одно и то же время).

Разработкой уже заинтересовались многие фирмы, но, пожалуй, первым поставщиком изделий из нового материала станет французская химическая компания Arkema, с которой Леблер уже давно заключил контракт.

Как и положено, в Arkema уже поговаривают о том, что через год-два готовый коммерческий продукт выйдет на рынок.

На более широком куске материала исследователи показали, что происходит, если попытаться «склеить» края разреза через час и подержать их вместе в течение 2 (а) и 24 (б) часов (кадр с сайта nature.com).

Тем временем сам Людвик мечтает увидеть своё изобретение в первую очередь в игрушках, «так как дети очень любят всё ломать».

Впрочем, это далеко не единственное возможное применение нового материала, ведь из него можно создавать, например, самовосстанавливающиеся шины для велосипедов.

По материалам membrana.ru