Ученые из Национальной лаборатории Ок-Ридж (Oak Ridge National Laboratory, ORNL) разработали новый материал, обладающий самыми сильными на сегодняшний день адгезивными свойствами, т.е. способностью прилипать к поверхности других материалов. А созданный на основе этого материала клеевой состав является самым прочным клеем на сегодняшний день, место склейки, площадью всего в один квадратный сантиметр, выдерживает на разрыв усилие в 136 килограмм. Но самым интересным является то, что основой нового материала является один из видов обычного пластика, широко используемого в бытовой технике.
В своей работе ученые из ORNL взяли пластик SEBS (polystyrene-b-poly(ethylene-co-butylene)-b-polystyrene) и начали производить изменения его химической структуры. Это делалось при помощи процесса динамического кросс-связывания (dynamic crosslinking), который обычно используется для соединения несовместимых материалов. В объем пластика были введены кремниевые наночастицы и бороновые эфиры, сложные химические соединения, непосредственно задействованные в процессе кросс-связывания.
В результате этого ученые получили новый композитный материал, названный SiNP. Кросс-связи в этом материале, образованные при помощи боронных эфиров, могут разрываться и формироваться заново неограниченное количество раз, что дает этому материалу возможность прилипать, и соединяться с поверхностью других материалов за счет образования новых кросс-связей.
«Клеевые составы, обладающие рекордными показателями, очень трудно проектировать из-за того, что они должны включать в себя твердые и эластичные компоненты, что обычно является взаимоисключающими свойствами» — пишут исследователи, — «Но нам удалось решить эту проблему путем использования динамических химических связей, и это дало новому материалу ряд уникальных свойств, которые отсутствуют у других клейких материалов».
Как показали испытания, материал SiNP сохраняет свои адгезивные свойства при температурах до 205 градусов Цельсия, он обладает высокой химической стойкостью и годится для повторного использования. Все это открывает весьма и весьма широкую область применения материала, которая включает в себя аэрокосмическую отрасль, автомобилестроение, строительство, медицину и даже сельское хозяйство.
А сейчас исследователи из ORNL работают над улучшением технологии производства материала SiNP, адаптируя ее под требования и особенности крупномасштабного промышленного производства. И если им удастся сделать это, то в недалеком будущем в нашем распоряжении появится новый клей, на фоне которого образцы даже самых лучших видов «суперклея» будут выглядеть весьма бледно.