Żele i szkliste polimery amorficzne to grupy materiałów zasadniczo bardzo odmiennych. Szkliste polimery amorficzne są twarde, sztywne i kruche. Wytwarza się z nich butelki i szyby. Żele z kolei zawierają płyn, w związku z tym są miękkie i rozciągliwe.
Zespołowi naukowców z Uniwersytetu Stanowego w Karolinie Północnej pod kierunkiem prof. Michaela Dickey’a udało się opracować nową grupę materiałów, którą określili jako szkliste żele – ze względu na to, że są twarde jak szkliste polimery, a zarazem dają się rozciągać na pięciokrotność pierwotnej długości. Do stanu wyjściowego powracają pod wpływem zwiększonej temperatury. Wykazują także stosunkowo wysoką przylepność, co jest nietypowe dla twardych materiałów.
Kompozycję o tak zaskakujących właściwościach uzyskano mieszając prekursory polimerów szklistych z cieczą jonową i utrwalając w formie za pomocą światła UV. Ciecz jonowa działa jak rozpuszczalnik, co powoduje odpychanie łańcuchów polimerowych i nadaje tworzywom żelowy charakter. Jednak w wypadku polimerów amorficznych siła przywierania rozpuszczalnika do łańcuchów polimerowych sprawia, że zostają one unieruchomione, a substancja staje się twarda. Tak więc za rozciągliwość szklistego żelu odpowiada zwiększona odległość między łańcuchami polimerowymi, a za twardość – ich związanie przez ciecz jonową.
Tym sposobem można uzyskać całą gamę materiałów, z wykorzystaniem różnych prekursorów i cieczy jonowych. Należy jednak pamiętać, że nie wszystkie polimery równie dobrze wiążą się z jonami cieczy. Badania otrzymanych materiałów wykazały, że choć są złożone w 50-60% z płynu, nie są podatne na wysychanie. Na razie nie wiadomo, co sprawia, że są przylepne. Nadają się do utrwalania w różnego rodzaju formach, a także do druku 3D. Obecnie badacze z NCSU poszukują podmiotów zainteresowanych potencjalnymi aplikacjami nowo wynalezionej grupy materiałów.
news.ncsu.edu
