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

На вкус и цвет На вкус и цвет

В чем секрет популярности курортов Краснодарского края

Лиза
10 полезных функций Viber, о которых вы не догадываетесь 10 полезных функций Viber, о которых вы не догадываетесь

Рассказываем об интересных функциях Viber

CHIP
Когда сигара — не просто сигара: зачем нужна умная одежда, которая выглядит как обыкновенная Когда сигара — не просто сигара: зачем нужна умная одежда, которая выглядит как обыкновенная

Будущее уже наступило, а мы этого даже не заметили

Esquire
Нередактированные: фотограф показал моделей с особенностями Нередактированные: фотограф показал моделей с особенностями

Валиид Шах вдохновил многих людей показать свое тело и рассказать свою историю

Cosmopolitan
Отбойники уткнулись в ФСО: когда Кутузовский станет безопасным Отбойники уткнулись в ФСО: когда Кутузовский станет безопасным

Если силовики одобрят идею,высокоаварийная трасса получит разделительные барьеры

РБК
Стиль жизни Стиль жизни

Лучшие рестораны на этой неделе

Grazia
Как я живу с ПТСР: история от первого лица Как я живу с ПТСР: история от первого лица

ПТСР — посттравматическое стрессовое расстройство

Cosmopolitan
«Ценовая война губительна для рынка»: глава YouDrive о сделке с Mail.ru Group и конкуренции с «Яндексом» «Ценовая война губительна для рынка»: глава YouDrive о сделке с Mail.ru Group и конкуренции с «Яндексом»

Совладелец и гендиректор каршерингового сервиса Борис Голиков

Forbes
Танец гаденьких утят Танец гаденьких утят

Причины и опасности дисморфофобии у детей

Домашний Очаг
Как менялась мода на бюстгальтеры Как менялась мода на бюстгальтеры

От утягивающих грудь жестких лифов до невесомых бра «ангелов» Victoria’s Secret

Vogue
Путешественник по жизни: как стать лучшей версией себя Путешественник по жизни: как стать лучшей версией себя

Почему нас так тянет в другие города и страны?

Psychologies
Люкс на колесах: за какие автомобили россияне готовы платить от $100 000 Люкс на колесах: за какие автомобили россияне готовы платить от $100 000

Лидеры продаж в премиальном сегменте российского авторынка

Forbes
У твоей девушки есть лучший друг? 4 способа не ревновать ее к нему У твоей девушки есть лучший друг? 4 способа не ревновать ее к нему

Тебе все время кажется, что их связывает нечто большее, чем просто дружба

Playboy
Умирающий единорог: как сервис блогов Tumblr стал дороже $1 млрд, а потом подешевел в сотни раз Умирающий единорог: как сервис блогов Tumblr стал дороже $1 млрд, а потом подешевел в сотни раз

Кейс Tumblr — это история стартапа на миллиард долларов

Forbes
Отдых и физические нагрузки влияют на нашу карьеру сильнее, чем мы думаем Отдых и физические нагрузки влияют на нашу карьеру сильнее, чем мы думаем

Без отдыха и спорта мы можем рухнуть с карьерного Олимпа

Psychologies
Написанному верить? Написанному верить?

Онлайн-френды из соцсетей подчас нам кажутся ближе, чем реальные друзья

Лиза
Высокая Архитектура. Новый Mercedes-Benz GLS Высокая Архитектура. Новый Mercedes-Benz GLS

Наше знакомство с флагманом Mercedes-Benz началось с версии GLS 450

4x4 Club
17 собак-метисов от родителей разных пород (какие же они красавцы) 17 собак-метисов от родителей разных пород (какие же они красавцы)

Глаз не оторвать от этих питомцев

Playboy
Девушка без комплексов. Как Эми Шумер стала единственной женщиной-комиком в списке Forbes Девушка без комплексов. Как Эми Шумер стала единственной женщиной-комиком в списке Forbes

Эми Шумер не боится шутить про секс и зарабатывает $21 млн в год

Forbes
Покидая Голливуд: что не так с документальным фильмом про главного монстра Лос-Анджелеса Харви Вайнштейна Покидая Голливуд: что не так с документальным фильмом про главного монстра Лос-Анджелеса Харви Вайнштейна

Рассказываем, чем интересен фильм «Быть Харви Вайнштейном»

Esquire
20 обещанных сиквелов, которые так и не будут сняты 20 обещанных сиквелов, которые так и не будут сняты

Все перечисленные фильмы постигло бесчестье

Maxim
Amazon, помоги Амазонии: пользователи Twitter призвали Безоса посодействовать борьбе с лесными пожарами Amazon, помоги Амазонии: пользователи Twitter призвали Безоса посодействовать борьбе с лесными пожарами

Пользователи Twitter просят основателя Amazon помочь в борьбе с лесными пожарами

Forbes
«Коммерсантъ» узнал об утечке данных 70 000 клиентов Бинбанка «Коммерсантъ» узнал об утечке данных 70 000 клиентов Бинбанка

Персональные данные 70 000 клиентов Бинбанка утекли в интернет

Forbes
Пакуем чемоданы: тренд сезона — Южная Корея. Путеводитель по интересным местам Пакуем чемоданы: тренд сезона — Южная Корея. Путеводитель по интересным местам

Пакуем чемодан и едем смотреть на Страну утренней свежести

Cosmopolitan
Давайте повторим Давайте повторим

Узнай, как дать вторую жизнь старым или ненужным вещам

Лиза
Что известно о новой «Миссис Россия – 2019», которую затравили в Сети Что известно о новой «Миссис Россия – 2019», которую затравили в Сети

Всё, что на данный момент известно о Екатерине Нишановой

Cosmopolitan
Корейская волна: как музыканты из Южной Кореи зарабатывают $57 млн в год на песнях о депрессии и подростковых комплексах Корейская волна: как музыканты из Южной Кореи зарабатывают $57 млн в год на песнях о депрессии и подростковых комплексах

Налоги южнокорейской группы BTS приносят весомый вклад в экономику страны

Forbes
По одежке встречают По одежке встречают

Александру Рогову не хватало места для одежды, и он купил новую квартиру

AD
Новая цена нефти. Как повлияют на стоимость барреля Иран, ОПЕК, США и глобальная рецессия Новая цена нефти. Как повлияют на стоимость барреля Иран, ОПЕК, США и глобальная рецессия

Каких цен на нефть теперь стоит ждать?

Forbes
Трамп-Айленд: зачем президент США хочет купить Гренландию Трамп-Айленд: зачем президент США хочет купить Гренландию

Интерес Дональда Трампа к Гренландии вызвал недоумение у владельца острова

Forbes
Открыть в приложении