زنجیره های الاستومر

زنجیره های الاستومر

الاستومرها پیوندهای پیوندی قوی تری ایجاد می کنند.

انواع مختلف پیوندها می توانند زنجیره های الاستومر را به یکدیگر متصل کنند و نحوه رفتار مواد را تغییر دهند.

الاستومرها مواد نرم و الاستیک مانند ژل و لاستیک هستند. ای مواد در قطعات اتومبیل و هواپیما ، در تجهیزات ورزشی یافت می شوند. از الاستومرها برای محافظت از ماشین آلات و ساختمان های دقیق در برابر لرزش استفاده می شوند.

دانشمندان اکنون می خواهند بدون از بین رفتن قابلیت ارتجاعی ، آنها را نازک و سخت تر کنند. مهندس مواد دانشگاه ناگویا ، یوكیكازو تاكوكا و همكاران وی ، تلاشهای اخیر در زمینه بهبود الاستومرها را برای مجله Science and Technology of Advanced Materials بررسی كردند.

تائوكا می گوید: “بررسی ما نكاتی درباره نوع تفكر مولكولی است كه باید باعث سخت شدن الاستومرها شود.”

زنجیره های مولکولی الاستومرها

الاستومرها از زنجیره های مولکولی طولانی و زیر واحد تکراری ساخته شده اند. آنها هنگام کشش می توانند دچار تغییر شکل های بزرگی شوند و با آزاد شدن کشش به شکل اصلی خود بازگردند.  الاستومرها  می توانند این کار را انجام دهند زیرا زنجیره های مولکولی آنها تحرک کافی برای کشش و انقباض را دارند.

انعطاف پذیری و مقاومت کلی به تعاملات بین زنجیره های مولکولی داخل ماده بستگی دارد. دانشمندان در حال کار بر روی کنترل نحوه اتصال و تعامل زنجیره ها برای تغییر خصوصیات مکانیکی الاستومرها و بهبود الاستومرها بوده اند.

Takeoka و تیم وی از گروه شیمی مولکولی و ماکرومولکولی دانشگاه ناگویا در مورد این مواد توضیح میدهند. بدین صورت که الاستومرها با معرفی پیوندهای هیدروژن یا یونی قوی که می توانند زنجیره های الاستومر را به طور متقابل به هم متصل کنند ، سخت تر می شوند.

این پیوندهای برگشت پذیر با تغییر شکل ماده ، از زنجیره های الاستومر متصل و جدا می شوند. دانشمندان از پیوندهای هیدروژنی برای ساختن هیدروژل های قوی استفاده کرده اند. که می تواند تا 600٪ تغییر شکل دهد . و ظرف سه دقیقه در دمای 37 درجه سانتیگراد یا چند ثانیه در دمای 50 درجه سانتیگراد به حالت اولیه خود بازگردد.

زنجیره های الاستومر همچنین می توانند از طریق مولکول های حلقوی مانند “حلقوی” متصل شوند. این زنجیره ها به زنجیرهای پیوند خورده انعطاف پذیری زیادی می دهند و مقاومت را بهبود می بخشند.

تیمی از دانشمندان با مخلوط کردن محلول های پلی اتیلن گلیکول و آلفا-سیکلودکسترین حلقوی در آب ، الاستومر بسیار انعطاف پذیر ساختند.

تاكوكا و همكارانش اظهار داشتند كه تركیب بیشتر الاستومرها كه با پیوندهای برگشت پذیر و مولكول های حلقوی متحرك مرتبط هستند, می تواند منجر به الاستومرهای حتی سخت تر با افزایش طول بهتر شود.

بررسی دقیق رفتار مولکولی مواد پلیمری

تائوكا می گوید: “بررسی ما بر اهمیت بررسی دقیق رفتار مولکولی مواد پلیمری هنگام طراحی مواد پلیمری تأكید می كند.”