Портал функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Хамелеон и амфибия в одном флаконе

По информации пресс-службы МГУ им. М. В. Ломоносова.

Синтетическую кожу, меняющую свой цвет и прочностные характеристики при механических воздействиях, разработала международная команда химиков под руководством Дмитрия Иванова, заведующего лабораторией инженерного материаловедения МГУ им. М. В. Ломоносова.

Изменение цвета материала по мере удлинения образца. Такие свойства называют механохромными. Фото Дмитрия Иванова, МГУ им. М. В. Ломоносова.

Новую искусственную кожу уже называют «кожей хамелеона». Однако если хамелеон меняет лишь свой цвет, то кожа некоторых головоногих и амфибий способна быстро и сильно упрочняться при внешнем механическом воздействии. Искусственных материалов с подобными свойствами до сих пор не было: у разработанных ранее полимеров при деформации механические характеристики менялись гораздо слабее, чем у живых тканей.

В основе новой разработки — сополимеры, то есть полимеры, составленные из нескольких разных частей. Цепочки их молекул состоят из различных структурных звеньев. Обычно эти молекулярные цепочки линейны. В данном же случае макромолекула напоминает гантель с ворсистой рукояткой — в центре конструкции находится элемент с множеством ответвлений. Материал, состоящий из таких молекулярных «щёток», эластичен, но при деформации может быстро упрочняться. Другая особенность новых полимеров — способность к самосборке. В определённых условиях такая система сама собирается из элементарных «кирпичиков»-макромолекул в сложную иерархическую структуру, обладающую иными свойствами, чем исходные элементы. Таким образом, нужные в каждом данном случае свойства можно закодировать в молекулярной структуре полимера. Важный элемент молекулярных «гантелей» — концевые части. Они собираются в «шарики», которые располагаются при самосборке так, что создаются условия для дифракции света. Свет, взаимодействуя с ними, меняет цвет материала от голубоватого до светло-зелёного. Таким образом, можно программировать материалы с широким диапазоном механических свойств и цвета — для этого надо задать необходимые структурные параметры молекулярных «щёток». Дмитрий Иванов особо отмечает большие возможности использования полимеров в медицине — для биоимплантов. С их помощью можно создавать импланты с механическими свойствами, максимально приближенными к свойствам окружающих тканей, и тем самым решить проблему механического несоответствия.


Случайная статья


Другие статьи из рубрики «Вести из институтов»