Подписывайтесь на Газету.Ru в Telegram Публикуем там только самое важное и интересное!
Новые комментарии +

Ученые выяснили, как с помощью полимерных щеток улучшить композиты

Ученые из Института высокомолекулярных соединений (ИВС) РАН с помощью методов компьютерного моделирования изучили структуру и свойства нанонаполнителя, к поверхности которого «пришиты» другие молекулы. В результате такой модификации поверхности образуются «плоские щетки», свойства которых и исследовались в ИВС РАН. Подобная модификация важна для улучшения смешения компонентов композиционных материалов. Работа ученых опубликована в журнале Current Opinion in Colloid & Interface Science. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ).

Плоская полимерная щетка представляет собой монослой полимерных цепей (линейных или разветвленных), которые связаны с плоской поверхностью нанонаполнителя концевыми группами. Такая модификация поверхности наночастиц полимерными цепями приводит к появлению на границе компонентов композита (наполнителя и полимерного связующего) щетки из пришитых молекул. Наличие таких щеток помогает решать множество прикладных задач.

Так, при создании полимерных нанокомпозитов модификация поверхности полимерными цепями частиц нанонаполнителя препятствует их агрегации, улучшая равномерность распределения наночастиц. Формирование щетки на поверхности также дает возможность управлять адсорбционными свойствами этой поверхности. Структуры, включающие в себя полимерные щетки, используются как материалы с регулируемыми свойствами, а также для переноса и постепенного высвобождения лекарств.

«Научная новизна работы состоит в скоординированном сочетании различных подходов к исследованию полимерных щеток: впервые такие системы изучены как методами атомистического моделирования конкретных систем, имеющих большое прикладное значение, так и методами аналитической теории, самосогласованного поля и мезоскопического моделирования», – пояснил руководитель гранта РНФ, доктор физико-математических наук Сергей Люлин.

Российские ученые изучили щетки из разветвленных полимерных молекул (дендронов, звезд и прочих), «пришитых» за один из концов к плоской поверхности. В работе показано, что чем более разветвленные полимеры пришивались к поверхности, тем меньше была толщина щеток и глубина их взаимного проникновения.

«Такое поведение должно приводить к уменьшению вязкого трения между щетками и может быть использовано для улучшения смешения компонентов композиционных материалов, в частности для композитов на основе полимолочной кислоты, наполненной нанокристаллами бактериальной целлюлозы», – объяснил Сергей Люлин.

Новости и материалы
Российские бойцы улучшили положение по переднему краю в зоне СВО
На Украине назвали бесполезным будущий саммит НАТО
Лавров заявил об укреплении координации внешней политики РФ и Белорусии
Россиянину, незаконно зарегистрировавшему более 1000 мигрантов, вынесли приговор
Один из захватчиков ростовского СИЗО-1 пришел в сознание
ЕС может создать особый формат для Украины в составе Евросоюза
Российский дизайнер раскрыл дизайн всей линейки iPhone 16
В Екатеринбурге подростки пострадали во время хоррор-квеста в профориентационном лагере
Эксперты дали прогноз цен на новостройки в России
Стало известно, общается ли Бритни Спирс со своими сыновьями
Петербуржец подхватил ботулизм в Москве и был избит по прибытии домой
Стало известно, где готовят наемников «Грузинского легиона»
Экс-следователь отверг обвинения в рекордной взятке
В Белоруссии машины Lada оказались намного дешевле, чем в России
Медведев высказался о запрете на реэкспорт российского СПГ через ЕС
В Курской области отменили опасность атаки беспилотников
В силовых структурах Дагестана установили личность одного из террористов
Не желавший попасть в плен российский офицер сжег страницы военного билета
Все новости