Plastično ljepilo je jedan od najčvršćih materijala

Znanstvenici Nacionalnog laboratorija Oak Ridge (ORNL) američkog Ministarstva energetike, koristili su polistiren-b-poli(etilen-ko-butilen)-b-polistiren, ili SEBS, kao polaznu točku za izradu jednog od najčvršćih materijala ikada napravljenih.

Ovaj gumeni polimer može se naći u četkicama za zube, ručicama upravljača i pelenama, a istraživači su ga unaprijedili mijenjajući njegovu kemijsku strukturu i pretvorili u ljepilo za višekratnu upotrebu s jedinstvenim i iznimno obećavajućim svojstvima. Mali dio tvari može se koristiti za držanje tereta težine oko 136 kg u zraku, a istraživači tvrde da je to jedan od najtvrđih materijala poznatih znanosti.

To je postignuto kroz proces poznat kao dinamičko umrežavanje, koji omogućuje premošćivanje tipično nekompatibilnih materijala. Znanstvenici su koristili tehniku ​​za spajanje nanočestica silicijevog dioksida i polimera uz pomoć spojeva zvanih borni esteri, što je rezultiralo novim umreženim kompozitnim materijalom koji su nazvali SiNP. Borni esteri ključni su za ponovnu upotrebu ljepila, jer omogućuju da se umrežene veze formiraju i više puta prekidaju.

"Temeljno otkriće bilo je da boronski esteri na SEBS-u mogu preurediti veze s hidroksilnim skupinama - kisikom i vodikom - na SiNP-u kako bi prilagodili svojstva za zahtjevne poslove", rekao je glavni autor studije Anisur Rahman. "Također smo otkrili stvaranje sličnog reverzibilnog boronskog estera veze s raznim površinama koje imaju hidroksilne skupine."

Ove umrežene veze zapravo se pomiču unutar novog materijala, što mu omogućuje da prianja na površine dovoljno snažno da kvadratni centimetar može izdržati otprilike 136 kg. Istraživači su također proveli testove čvrstoće u kojima su pokušali odvojiti materijale silom i otkrili da performanse materijala nadmašuju sva komercijalno dostupna ljepila koja su testirali u studiji. Kombinacija čvrstoće i duktilnosti (svojstvo materijala da podnese plastičnu deformaciju bez loma) čini ga jednim od najtvrđih materijala ikad napravljenih.

Ljepilo se također može reciklirati i održava svoje performanse na temperaturama do 204 °C, što ga čini prikladnim za primjene na visokim temperaturama. Znanstvenici misle da će pronaći primjenu u zrakoplovstvu, automobilskoj industriji i građevinarstvu, a sada rade na komercijalizaciji i poboljšanju tehnologije.

Čitavu studiju objavljenu u časopisu Science Advances možete pronaći na ovoj poveznici.