Самовосстанавливающиеся полимеры смогут заменить в будущем стекло

Учёные непрерывно заняты поиском новых уникальных материалов, которые должны стать той самой панацеей на пути создания компонентов без недостатков. Ограничения, накладываемые свойствами некоторых материалов, не позволяют эксплуатировать их в тех или иных условиях. К примеру, экраны современных смартфонов не способны гарантированно пережить падение на асфальт даже с небольшой высоты. Происходит это по причине хрупкости элементов из стекла, которые лежат в основе дисплейных модулей. А потому учёные со всего мира заинтересованы в создании небьющихся стеклоподобных материалов повышенной прочности, а также регенерирующих «стёкол» с уникальной способностью к самовосстановлению.

Группа исследователей из Токийского университета под руководством профессора Токузо Айды (Takuzo Aida) записала на свой счёт открытие нового стеклоподобного полимера, превосходящего по механической прочности существующие аналоги. Однако главной его особенностью японские учёные назвали способность к самовосстанавлению, которая может оказаться востребованной для самых различных отраслей промышленности. 

Согласно докладу, разрезанную пластину из полиэфирной тиомочевины — материала, над которым работали учёные Токийского университета, — достаточно легко вернуть в первоначальное состояние. Чтобы образовать единое целое из двух кусков полиэфирной тиомочевины, достаточно соединить их руками, приложив небольшое усилие.  

В отличие от ближайших полимерных аналогов, которые также способны «склеиваться» при разрыве, обнаруженный поли-тиомочевина-этиленгликоль не нуждается ни в высокой температуре окружающей среды, ни в локальном нагреве места разрыва, ни в каких-то иных внешних факторах. Это подтверждается условиями эксперимента, который проводился при комнатной температуре без вспомогательных приспособлений. На формирование цельной пластины (площадь 12,9 см²) из двух составляющих понадобилось  30 с, после чего та сумела выдержать без повреждений нагрузку в 300 г.

Свойства полиэфирной тиомочевины позволяют рассматривать материал в качестве альтернативы стеклу ввиду схожей плотности и близкой степени светопропускания. В теории существует возможность её применения при изготовлении дисплеев для повышения прочности последних. Любопытно, что специалисты Токийского университета обнаружили способность к самовосстановлению абсолютно случайно. Один из аспирантов обратил внимание на то, как склеивались образцы между собой при оказании на них незначительного давления.