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

Предельный Туле Предельный Туле

Край мира: где его искать

Вокруг света
5 способов есть сладкое без угрызений совести 5 способов есть сладкое без угрызений совести

Как изменить свое отношение к сахару

Psychologies
Ни пуха ни пера Ни пуха ни пера

Зачем в современном аэропорту Домодедово используются хищные птицы

Вокруг света
Слезинка ребенка Слезинка ребенка

Большая ошибка диктатора — покушаться на самое дорогое: на детей

Вокруг света
Реестр юрлиц зафиксировал переход учредителя медиаактивов РБК в залог ВТБ Реестр юрлиц зафиксировал переход учредителя медиаактивов РБК в залог ВТБ

В залоге у госбанка ВТБ находятся 80% компании «РБК Онлайн»

Forbes
Как обжаловать штрафы. Инструкция для тех, кто не согласен Как обжаловать штрафы. Инструкция для тех, кто не согласен

Куда обращаться для обжалования неправомерных штрафов на дорогах и парковках

РБК
«В кино необходима женская точка зрения». Как девушка из Восточной Европы построила голливудскую кинокомпанию «В кино необходима женская точка зрения». Как девушка из Восточной Европы построила голливудскую кинокомпанию

В 20 лет Эстер Туран запустила кинобизнес со штаб-квартирой в Будапеште

Forbes
Какую музыку слушает Esquire: плей-лист недели от Дмитрия Болдина, креативного продюсера Какую музыку слушает Esquire: плей-лист недели от Дмитрия Болдина, креативного продюсера

Креативный продюсер Дмитрий Болдин составил топ своих любимых клипов

Esquire
Выбираем электрокотел на дачу: 5 факторов на которые стоит обратить внимание Выбираем электрокотел на дачу: 5 факторов на которые стоит обратить внимание

На что обратить внимание, чтобы купить качественный котел по оптимальной цене

CHIP
Все цветы мне надоели Все цветы мне надоели

Декоратор Жан-Луи Денио дома легко обходится без ярких красок

AD
7 неочевидных вещей, которые возбуждают девушек в парнях (нет, это не бицепсы) 7 неочевидных вещей, которые возбуждают девушек в парнях (нет, это не бицепсы)

Иногда мы можем возбудить девушку, даже сами того не поняв

Playboy
Джессика Альба: «С меня хватит!» Джессика Альба: «С меня хватит!»

Сosmo отправился к актрисе домой, чтобы выяснить, как ей удается всё успевать

Cosmopolitan
Французский стиль Французский стиль

Самостоятельные дети — свободные и счастливые родители: так считают французы

Вокруг света
Жесткая дисциплина и ноль демократии: мужской коллектив не место для дискуссий? Жесткая дисциплина и ноль демократии: мужской коллектив не место для дискуссий?

Может ли быть эффективной чисто мужская команда?

Psychologies
Правила жизни Сида Вишеса Правила жизни Сида Вишеса

Музыкант, басист Sex Pistols, умер 2 февраля 1979 года, в возрасте 21 года

Esquire
Короче, надо смотреть Короче, надо смотреть

В Калининграде в седьмой раз прошел фестиваль короткометражного кино «Короче»

OK!
Страны-победители в войне санкций: кто выиграл от продуктового эмбарго Страны-победители в войне санкций: кто выиграл от продуктового эмбарго

Кто заменил поставщиков после российских санкций в отношении стран ЕС и США

Forbes
Хрупкий возраст Хрупкий возраст

Подростковый период – то еще испытание для отношений между детьми и родителями

Psychologies
Тест ноутбука Acer Swift 5: легкий, как дуновение ветерка Тест ноутбука Acer Swift 5: легкий, как дуновение ветерка

Acer Swift 5 (NX.H69EG.005) смог произвести неизгладимо приятное впечатление

CHIP
Сотрите это немедленно! Сотрите это немедленно!

Что делать с чрезмерно эмоциональным постом?

Лиза
Кефир вместо антидепрессантов: как бактерии влияют на психику Кефир вместо антидепрессантов: как бактерии влияют на психику

Бактерии в кишечнике влияют на наш мозг, настроение и психику

Psychologies
Что делать, если на машину упало дерево Что делать, если на машину упало дерево

Кто отвечает за деревья, стоит ли спасать машину из-под обломков

РБК
Би-би-си узнала о требовании силовиков отключить мобильный интернет во время протестов Би-би-си узнала о требовании силовиков отключить мобильный интернет во время протестов

Мобильный интернет в центре Москвы во время протестов был отключен намеренно

Forbes
7 мест, в которых можно вернуться в детство и оторваться по полной 7 мест, в которых можно вернуться в детство и оторваться по полной

Семь потрясающих мест, где можно гарантированно вернуться в детство

Популярная механика
Как прошла акция за честные выборы в Москве 3 августа Как прошла акция за честные выборы в Москве 3 августа

По данным «ОВД-Инфо», на митинге 3 августа задержали более 800 человек

Esquire
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
«Современное искусство интереснее, чем спа в пустыне». Новый арт-директор Cosmoscow о потенциале русского рынка «Современное искусство интереснее, чем спа в пустыне». Новый арт-директор Cosmoscow о потенциале русского рынка

Ярмарка Cosmoscow наращивает свою интеллектуальную мощь

Forbes
Орешкин предложил сэкономить на трассе Москва — Казань Орешкин предложил сэкономить на трассе Москва — Казань

Максим Орешкин предложил не строить новую трассу Москва — Казань

Forbes
Бизнес на «автопилоте». Почему это плохо для его владельца Бизнес на «автопилоте». Почему это плохо для его владельца

Почему не стоит полностью отходить от управления своей компанией?

СНОБ
На цифровой арене На цифровой арене

Как компьютерные видеоигры за 30 лет стали новым видом спорта

Glamour
Открыть в приложении