Открыт метод измерения эластичности полимеров

У всех полимеров есть определенная степень эластичности, способности растягиваться при приложении сил. Однако за последние 100 лет материаловеды зашли в тупик, пытаясь предугадать эластичность полимеров, поскольку эти материалы обычно обладают структурными дефектами на молекулярном уровне, и как эти дефекты воздействуют на эластичность — неизвестно.

«Впервые кому-то удалось разработать теорию, предсказывающую эластичность в сетчатых полимерах, что долгие годы многим казалось невозможным», — говорит профессор МТИ Джеремайя Джонсон.

Ученые создали методику подсчета каждого типа дефектов в полимерах и того, как они ведут себя при деформации. Проведя испытания подхода на нескольких разных материалах, они убедились, что их теория позволяет предсказывать эластичность полимеров с большей точностью, чем две существующие модели.

«Мы взялись за старую проблему, провели очень четкие эксперименты и разработали очень изящную теорию, которая поможет всей отрасли совершить «квантовый скачок», — считает Брэдли Олсен, один из ведущих авторов статьи. Эта теория позволит ученым с гораздо больше уверенностью создавать материалы со специфической эластичностью. Сейчас этот процесс больше напоминает метод проб и ошибок, пишет Phys.org.

Полимеры — высокомолекулярные соединения с высокой молекулярной массой — обладают особыми механическими свойствами, среди которых эластичность и малая хрупкость. Манипулируя их межмолекулярными связями, ученые создают новые, уникальные полимеры.

Технологии полимеров используются сейчас повсеместно, от робототехники и солнечной энергетики до медицины. А в ЮАР 16-летняя школьница создала абсорбирующий полимер из апельсиновой корки и кожуры авокадо, который поможет африканским странам бороться с засухой.