فراپلیمر شریف

هنگام تلاش برای اختراع یک نوع جدید از چسب، یک دانشجوی ژاپنی، Yu Yanagisawa گونه‌های جدیدی از شیشه پلیمری که می‌توانند خود را زمانی که به شدت ضربه دیدند، ترمیم کنند را کشف کرد. کشف تصادفی او می‌تواند منجر به کاهش پسماند الکترونیکی در آینده شود.

هنگام تلاش برای اختراع چسب، Yu Yanagisawa در دانشگاه توکیو یک شیشه پلیمری را کشف کرد که نه تنها مستحکم است، بلکه می‌تواند هنگامی که تحت فشار دست شکسته می‌شود در عرض  فقط 30 ثانیه دوباره به هم فشرده شود. کار او در مجله Science منتشر شد و توسط منابع خبری سراسر کشور به عنوان راه حل بالقوه برای کاهش ضایعات الکترونیکی انتخاب شد. این ماده هم اکنون در حال توسعه در دانشگاه است و می‌تواند به طور بالقوه در تلفن‌های هوشمند استفاده شود تا مردم مجبور به تعویض صفحه نمایش شکسته نشوند.

این ماده که polyether-thioureas نام دارد، یک پلیمر شفاف که رسانای الکتریسیته است در حالی که آن را یک ماده مناسب برای صفحات لمسی می‌سازد. به جای استفاده از افزودنی‌ها که باعث خود-چسبی می‌شود، هنگامی که شکسته می‌شوند؛ این ماده حاوی پیوندهای هیدروژنی است که به آن اجازه می‌دهد بیش از 2 یا 3 بار در دمای اتاق ترمیم شود. علاوه بر این، این پیوندهای هیدروژنی مواد را بسیار قوی می‌کند. این یک پیشرفت بزرگ است به سبب آن که استحکام تمایل دارد موازنه‌ای برای پلیمرهای خود ترمیمی باشد.

محققان می‌نویسند: “توانایی ترمیم‌کنندگی و استحکام مکانیکی بالا تمایل دارد که متقابلاً منحصر به فرد باشد.” اکثر پلاستیک‌های سخت از زنجیرهای پلیمری بلند و درهم‌پیچیده تشکیل شده اند، بنابراین دماهای ذوب خیلی بسیار بالا به اندازه 120 درجه سانتی‌‌گراد نیاز است تا زنجیره‌های پلیمری آن‌ها باز شود و سپس شرایط خنک‌ کردن باید کنترل شود تا پیوندهای عرضی خود را اصلاح کنند و دوباره آن‌ها را به پلیمرهای جامد تثبیت کند.

این ماده از طریق یک آرایش طبیعی زیگزاگی با اتصالات هیدروژنی به استحکام بالا و قابلیت‌های خودترمیمی خود می‌رسد. هنگامی که مواد تحت کرنش یا تنش زیاد شکسته می‌شوند، جزء سازنده ساختاری اضافه شده، تبادل جفت‌های متصل به هیدروژن بین پلیمرها تحت فشار را تسهیل می‌کند تا بتواند به راحتی ترمیم یابد.

منبع خبر:

//www.machinedesign.com/materials/article/21836397/selfhealing-polymer-could-lead-to-higher-resiliency-in-smartphones