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

Что говорят о нас наши эротические сны? Что говорят о нас наши эротические сны?

Почему нам снятся откровенные сцены с собственным участием?

Psychologies
Молодость на острие иглы Молодость на острие иглы

Жизнь коротка, а искусство косметологов вечно

GQ
Ни пуха ни пера Ни пуха ни пера

Зачем в современном аэропорту Домодедово используются хищные птицы

Вокруг света
Обзор релиза Pagan Online: новые плюшки или сырой продукт? Обзор релиза Pagan Online: новые плюшки или сырой продукт?

Общее впечатление, плюсы, минусы и нововведения Pagan Online

CHIP
Протесты в столице поддержала треть москвичей Протесты в столице поддержала треть москвичей

Почти треть москвичей поддерживают протесты из-за снятых с выборов кандидатов

Forbes
Милые бранятся Милые бранятся

Друзья Майли Сайрус просят не винить ее в расставании с Лиамом Хемсвортом

StarHit
Давайте повторим Давайте повторим

Узнай, как дать вторую жизнь старым или ненужным вещам

Лиза
Остров-загадка: 10 вещей, ради которых стоит посетить Тайвань Остров-загадка: 10 вещей, ради которых стоит посетить Тайвань

Все развлечения Тайвани — от ночного шоппинга до рассвета на озере Солнца и Луны

Forbes
10 ошибочных гипотез об устройстве мира 10 ошибочных гипотез об устройстве мира

Тайны Вселенной безграничны, но мы продолжаем стремиться к их разгадке

Популярная механика
Поводырь Поводырь

Любителям фантастики

Наука и жизнь
Рукописи не горят Рукописи не горят

Интервью в честь выхода интерактивной книги «Леонид Агутин. Безграничная музыка»

OK!
Кроссовки Reebok и скейтерской марки Palace, которой все сходит с рук Кроссовки Reebok и скейтерской марки Palace, которой все сходит с рук

Скейтерский бренд Palace представил очередную совместную пару с Reebok

Esquire
6 раз, когда звездам было противно целовать партнера по фильму 6 раз, когда звездам было противно целовать партнера по фильму

Иногда даже поцелуй суперзвезды с суперзвездой может быть неприятным

Playboy
Валерий Баринов: «Сейчас время дилетантов и неучей» Валерий Баринов: «Сейчас время дилетантов и неучей»

Актер откровенно рассказал, как он остается в прекрасной форме

StarHit
Гранит науки: 7 необычных школ Гранит науки: 7 необычных школ

Новое содержание требует новых форм и новых школьных зданий

Вокруг света
Добро пожаловать в ГДР! Добро пожаловать в ГДР!

Антироссийские санкции оказались в центре предвыборной кампании в Германии

Огонёк
От «Психо» до «Звонка»: 9 самых страшных фильмов в истории кино От «Психо» до «Звонка»: 9 самых страшных фильмов в истории кино

Эти картины пугают до сих пор

РБК
7 коротких стрижек, о которых вы должны знать 7 коротких стрижек, о которых вы должны знать

Какая стрижка подойдет именно вам

GQ
Как получить должность мечты: инструкция по трудоустройству в ведущие западные компании Как получить должность мечты: инструкция по трудоустройству в ведущие западные компании

Какие лайфхаки важно знать, чтобы пройти собеседование в международные банки?

Forbes
Действительно ли растительный белок «легче» и безопаснее мясного Действительно ли растительный белок «легче» и безопаснее мясного

Глава из книги Юрия Гичева «Веганы против мясоедов. В поисках золотой середины»

СНОБ
На цифровой арене На цифровой арене

Как компьютерные видеоигры за 30 лет стали новым видом спорта

Glamour
Есть ли шанс, что мы живем в «Матрице» Есть ли шанс, что мы живем в «Матрице»

Многие физики всерьез обсуждают теорию о том, что наш мир — лишь матрица

Esquire
Арт-бессмертие: как искусство породнилось с биохакингом Арт-бессмертие: как искусство породнилось с биохакингом

Почему именно вопрос смерти и бессмертия стал главным для арт-мира

Forbes
Одна вокруг света. Килиманджаро, которая осталась непокоренной Одна вокруг света. Килиманджаро, которая осталась непокоренной

39-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко и ее собаки

Forbes
Личное дело Личное дело

Читательницы делятся историями о том, как искали и нашли эффективные процедуры

Vogue
Русский монгол Русский монгол

Его называют одним из самых известных современных импрессионистов

Караван историй
Разрыв шаблона Разрыв шаблона

Эти молодые разработчики дышат в спину Марку Цукербергу и Илону Маску

Cosmopolitan
Пиксельные миры: лучшие лицензионные сервера Майнкрафт Пиксельные миры: лучшие лицензионные сервера Майнкрафт

В нашем списке - только лицензионные, белые и пушистые серверы для Майнкрафт

CHIP
Обманщики поневоле Обманщики поневоле

В некоторых ситуациях мы предпочитаем не говорить ребенку правду, а соврать

Лиза
Хрупкий возраст Хрупкий возраст

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

Psychologies
Открыть в приложении