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

Наука побеждать Наука побеждать

Краткое введение в историю и биомеханику смешанных единоборств

Популярная механика
Интервью с клавишником Rammstein Кристианом Лоренцом Интервью с клавишником Rammstein Кристианом Лоренцом

После московского концерта Rammstein Esquire встретился с клавишником группы

Esquire
Ни пуха ни пера Ни пуха ни пера

Зачем в современном аэропорту Домодедово используются хищные птицы

Вокруг света
Женщина, придумавшая русский люкс: какой след оставит в высокой моде Алла Вербер Женщина, придумавшая русский люкс: какой след оставит в высокой моде Алла Вербер

Ее значение для индустрии отечественной моды трудно переоценить

Forbes
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
Лучшие цитаты фитнес-фриков о тренировках Лучшие цитаты фитнес-фриков о тренировках

Собрали для вас цитаты тех, кому не чужд фитнес

Psychologies
«Лучший способ вести бизнес — это не война, а танец»: бизнес-коуч Леонид Кроль о пользе эмоционального интеллекта «Лучший способ вести бизнес — это не война, а танец»: бизнес-коуч Леонид Кроль о пользе эмоционального интеллекта

Как развитие эмоционального интеллекта поможет запустить ваш вечный двигатель

Forbes
«Когда б я был царь», или всё началось с зайца «Когда б я был царь», или всё началось с зайца

Продолжаем разговор о литературном жанре альтернативной истории

Наука и жизнь
Скандальный госдолг: автор идеи скупки бондов «Россия-30» рассказал о появлении схемы Скандальный госдолг: автор идеи скупки бондов «Россия-30» рассказал о появлении схемы

Как структуры группы Вадима Беляева собрали у себя половину выпуска госдолга

Forbes
Как Неделя моды в Копенгагене становится экологичной Как Неделя моды в Копенгагене становится экологичной

Как современные скандинавские дизайнеры следуют принципам устойчивого развития

Vogue
«Профессия повара — самая недооцененная в России». Владимир Мухин о том, почему российские рестораны стали попадать в мировые рейтинги «Профессия повара — самая недооцененная в России». Владимир Мухин о том, почему российские рестораны стали попадать в мировые рейтинги

Владимир Мухин, шеф-повар: о зарплате его поваров и обете молчания

Forbes
Как точно избавиться от страха публичных выступлений: 4 гарантированных способа Как точно избавиться от страха публичных выступлений: 4 гарантированных способа

Советовать успокоиться мы точно не будем (так это не работает)

Playboy
Аргентинский песо рухнул на 30%. Можно ли на этом заработать? Аргентинский песо рухнул на 30%. Можно ли на этом заработать?

Аргентинский песо рухнул на фоне результатов президентских праймериз

Forbes
Каким получился фильм «Однажды в... Голливуде» Квентина Тарантино Каким получился фильм «Однажды в... Голливуде» Квентина Тарантино

В российский прокат вышел фильм Квентина Тарантино «Однажды в... Голливуде»

РБК
Журналистка, симулировавшая безумие ради репортажа и бросившая вызов Жюлю Верну Журналистка, симулировавшая безумие ради репортажа и бросившая вызов Жюлю Верну

Журналистка Нелли Блай заработала себе репутацию «леди-сенсации»

Популярная механика
Тяжеловесы SMM:  Хабиб Нурмагомедов попал в число звезд спорта с самыми популярными аккаунтами в соцсетях Тяжеловесы SMM:  Хабиб Нурмагомедов попал в число звезд спорта с самыми популярными аккаунтами в соцсетях

Серия постов Месси с упоминанием Adidas принесли бренду $6,9 млн выручки

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
Ну ты и дятел! Ну ты и дятел!

Невероятным достоинствам дятлов можно позавидовать

Вокруг света
ЦБ оценил свои потери от санации проблемных банков ЦБ оценил свои потери от санации проблемных банков

ЦБ оценил свои потери от санации банков по новому механизму

Forbes
Начало света Начало света

Проект студии MK-Interio по-новому раскрывает популярный тезис о Петербурге

SALON-Interior
И снова здравствуйте И снова здравствуйте

Рассказываем, почему не стоит возобновлять отношения с бывшим

StarHit
«Свободу Асапу», чат Гаги и другие флешмобы, которые фанаты устраивали звездам «Свободу Асапу», чат Гаги и другие флешмобы, которые фанаты устраивали звездам

Фанаты требуют у шведской полиции освобождения A$ap Rocky

Cosmopolitan
Банк для подростков: нужно ли ходить на голове, чтобы понравиться подрастающему поколению Банк для подростков: нужно ли ходить на голове, чтобы понравиться подрастающему поколению

Как запросы сегодняшних тинейджеров изменят ретейл, сферу услуг и банкинг?

Forbes
7 туристических активностей, которые помогут лучше понять незнакомый город 7 туристических активностей, которые помогут лучше понять незнакомый город

Когда не знаешь, чем заняться в путешествии, прислушайся к нашим советам

Playboy
Грибные штрафы. Как избежать наказания, выезжая на природу Грибные штрафы. Как избежать наказания, выезжая на природу

Что нарушают дачники и любители погулять по лесу, паркуясь на обочинах

РБК
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
Дать ребенку родиться, зная, что он не выживет Дать ребенку родиться, зная, что он не выживет

Как прожить жизнь, зная, что твой ребенок тебя покинет

Psychologies
Неделя потребления: юбилей покорения Луны и драйв «Пикника Афиши» Неделя потребления: юбилей покорения Луны и драйв «Пикника Афиши»

Что принесло нам начало августа

Forbes
Не такая, жду трамвая Не такая, жду трамвая

Психолог объясняет, почему классные девчонки иногда страдают от одиночества

Cosmopolitan
«И тут возвращается муж…»: правила для тех, кто изменяет «И тут возвращается муж…»: правила для тех, кто изменяет

Предположим, что у вас роман на стороне, и ваш постоянный партнер об этом узнал

Psychologies
Открыть в приложении