Гарвард нашел способ сделать резину в 10 раз более прочной, и это может быть большим достижением для автомобилей

      Гарвардская школа инженерных наук и прикладных наук

      Получайте ежедневную рассылку Drive

      Последние новости, обзоры и статьи о автомобилях.

      Натуральный каучук — это удивительный материал. Мало каких открытий или инноваций сравнимы по воздействию на производство, и автомобильная промышленность — лишь одна из многих сфер, которая зависит от него для изготовления важных компонентов, таких как прокладки, уплотнители и шины. Есть только одна проблема: он трескается, и когда это происходит, он не очень-то пригоден для использования. Поэтому ученые Гарвардской школы инженерных наук и прикладных наук недавно начали эксперименты с натуральным каучуком, чтобы понять, можно ли сделать его более долговечным. И что вы думаете? Им удалось сделать его в 10 раз прочнее за счет небольшой корректировки процесса вулканизации.

      Ведь наука, лежащая в основе производства вулканизированного каучука, практически не изменилась с тех пор, как Чарлз Гудьир запатентовал его в 1844 году. Берешь натуральный каучук в виде латекса, который добывается из деревьев гевеи, собираешь, коагулируешь, сушишь, добавляешь добавки, формируешь и нагреваешь. Этот интенсивный процесс формирует внутри материала короткие цепи полимеров, как пишет команда Гарвардской школы, что приводит к образованию химических связей.

      У ученых из Гарварда возникла идея: «А что если быть с ним более нежными?» Звучит сумасшедше, знаю, но эта небольшая поправка дала результат, который удивил даже их талантливые умы. Материал стал в четыре раза более устойчивым к медленному росту трещин, даже после многократных растяжений.

      «Мы предположили, что свойства улучшатся, может быть, в два или три раза, но на самом деле они выросли в десять раз», — сказал Зхэги Чен, бывший аспирант Гарвардской школы и первый соавтор статьи.

      Гарвардская школа инженерных наук и прикладных наук

      Изменение в процессе, основанное на методах обработки латекса, сохранило длинные цепи полимеров, а не создало короткие. Длинные «спагетти-цепочки», находящиеся внутри материала, больше напоминают спагетти, чем плотную сетку. Напряжение может равномерно распределяться по этим цепочкам, значительно повышая сопротивляемость к трещинам и разрывам.

      Помимо повышенной устойчивости к трещинам, материал становится более прочным в условиях, которые обычно приводили бы к его повреждению. Его нельзя назвать «самовосстановливым», но когда новая резина растягивается и образуются небольшие трещины, эти спагетти-цепочки способствуют кристаллизации, что увеличивает общую прочность материала в таких случаях.

      Это хорошо показано на видео:

      Этот процесс пока что не очень подходит для автомобильных применений, например, для шин, по крайней мере, в его нынешней форме. Испарение воды очень велико, что дает меньший объем материала, чем хотелось бы для обмотки автомобильных колес. Команда Гарвардской школы пишет, что пока лучше всего он подходит для перчаток и других тонких изделий. Можно предположить, что если ученым удастся масштабировать процесс так, чтобы он подходил для автомобильных уплотнений, то через 10–15 лет это станет хорошей новостью для жителей солнечных климартов.

      Все в Фениксе надеются, что это произойдет как можно скорее.

      Есть советы или вопросы к автору? Свяжитесь с ним напрямую: [email protected]