Исследователи синтезировали новый прочный полимер, который начинает быстро разрушаться только после запуска внутреннего механизма самоуничтожения или под действием солнечного света.
Исчезающие полимеры были разработаны учеными из Американского химического общества специально для военных, заинтересовавшихся возможностью создания электронных устройств и средств доставки, которые после использования не оставляют следов своего существования.
Ключевым фактором запуска механизма деградации является предельная температура, выше которой материал начинает распадаться на составляющие мономеры. У обычных полимеров этот порог обычно значительно выше температуры окружающей среды, но даже при сильном нагреве большинство материалов разлагаются долго.
Поэтому ученые использовали низкотемпературные циклические полимеры, которые начинают разрушаться после разрыва одной химической связи в их структуре. Для того чтобы материалы были стабильны при комнатной температуре, потребовалось удаление всех примесей, образовавшихся во время синтеза.
Далее команда сосредоточилась на механизме самоуничтожения по требованию. Для этого они включали в полимер различные светочувствительные добавки, которые поглощают свет и катализирует деполимеризацию. Это позволяет настраивать условия разрушения на разные длины волн света. Например, один материал может разрушаться только от ультрафиолета, а другой от обычного освещения в помещении. Команда даже создала полимер, который мгновенно уничтожается при включении лампы в комнате.
Химики также разработали способ остановки деполимеризации фталевого альдегида в неблагоприятных условиях на несколько часов, а также химический метод запуска этого процесса. Параллельно они тестировали различные сополимеры, которые изменяют свойства материала, не нарушая его способности к разрушению по требованию.
В ходе испытаний разработчики изготавливали пакеты, датчики, парашют и даже планер с жесткими крыльями, который можно использовать для доставки на сотни километров. Помимо военных целей, материал может найти применение в строительстве, устройствах мониторинга окружающей среды или одноразовых средств доставки в отдаленные районы.
Ранее мы также сообщали о разработке полимера, который начинает ярко светиться при растяжении.
текст: Илья Бауэр, фото и видео: American Chemical Society
