Rewolucyjne kleje wielokrotnego użytku: Nowa era dla kompozytów

Od dziesięcioleci kleje kompozytowe, takie jak żywice epoksydowe, są niezbędne w różnych gałęziach przemysłu ze względu na swoją wytrzymałość i trwałość. Jednak ich trwały charakter stanowi wyzwanie dla napraw, recyklingu i ponownego przetwarzania. Naukowcy z UC Berkeley wprowadzili nową klasę materiałów kompozytowych, które są równie wytrzymałe, ale można je rozmontować i ponownie wykorzystać. Innowacja ta rozwiązuje problemy tradycyjnych klejów, wykorzystując fizyczne splątanie między długimi łańcuchami polimerowymi, zwanymi "pseudo-wiązaniami", zamiast nieodwracalnych wiązań chemicznych. Główny autor Ting Xu wyjaśnia, że to podejście otwiera nową drogę do kompozytów, czerpiąc inspirację z natury i biologii. Zespół zaprojektował nanokompozyt przy użyciu polistyrenu i nanocząstek krzemionki, tworząc "włochate cząsteczki", w których łańcuchy polimerowe splatają się i pakują, tworząc strukturę przypominającą kryształ. Nanokompozycja tych łańcuchów polimerowych pozwala na precyzyjną kontrolę nad splątaniem i właściwościami materiału. Obrazy mikroskopowe potwierdziły mechanizm pseudo-wiązania, pokazując, jak łańcuchy polimerowe rozciągają się i rozplątują pod wpływem naprężeń. Technologia ta może być dostosowana do różnych kombinacji polimerów i cząstek wypełniaczy, umożliwiając projektowanie kompozytów o dostosowanych funkcjonalnościach. Potencjalne zastosowania obejmują elastyczną elektronikę, zaawansowane czujniki, urządzenia optoelektroniczne i przemysł zależny od kompozytów nienadających się do recyklingu, torując drogę do bardziej zrównoważonej przyszłości.