Ученые из Окриджской национальной лаборатории Министерства энергетики США (ORNL) разработали сверхпрочный многоразовый клей, передает New Atlas.
Для изготовления клея использовали каучукообразный полимер SEBS, который можно найти в зубных щетках и подгузниках. В его химическую структуру внесли изменения с помощью динамического сшивания, которое позволяет соединять несовместимые материалы.
С помощью сложных эфиров бороновой кислоты ученые соединили наночастицы диоксида кремния и полимера, в результате чего получили новый сшитый композитный материал, который они назвали SiNP.
Борные эфиры являются ключом к повторному использованию клея, поскольку они позволяют многократно образовывать и разрывать сшитые связи.
«Фундаментальным открытием стало то, что сложные эфиры бороновой кислоты на SEBS могут перестраивать связи с гидроксильными группами — кислородом и водородом — на SiNP, чтобы адаптировать свойства для выполнения сложных задач. Мы также обнаружили образование подобных обратимых связей бороновых эфиров с различными поверхностями, имеющими гидроксильные группы», — сказал доктор наук Анисур Рахман.
Эти сшитые связи смещаются внутри нового материала, что позволяет ему прилипать к поверхностям достаточно прочно, чтобы квадратный сантиметр материала мог выдержать около 136 килограммов.
Исследователи пытались отсоединить материалы с помощью силы, и при этом характеристики материала превосходили все испробованные ранее клеи. По словам ученых, сочетание прочности и пластичности делает его одним из самых прочных материалов из когда-либо известных.
"Сильные и прочные клеи трудно разрабатывать, потому что они должны включать в себя твердые и мягкие свойства, которые обычно несовместимы. Наш подход использует динамические химические связи для создания нового клея с замечательными свойствами, не встречающимися в существующих материалах", - сказал ученый Томонори Сайто.
Данный клей можно перерабатывать, при этом он сохраняет свои характеристики при температуре до 204°C. Ученые предполагают, что он найдет применение в аэрокосмической, автомобильной и строительной отраслях, и сейчас работают над коммерциализацией и усовершенствованием технологии.