Группа исследователей из Гарвардского университета разработала новый тип каучука, который может шинам самостоятельно заклеивать проколы
В то время как шинные компании, такие как Michelin, Continental, Pirelli и т.д., изготавливают саморемонтирующеся шины за счет установки внутрь покрышки дополнительного герметизирующего слоя, специалисты из Гарварда решили подойти к проблеме по-другому и создать новый тип каучука, который был бы по прочности сравним с натуральным, но также мог бы заклеивать проколы.
В статье, опубликованной в Advanced Materials, говорится, что ученые хотели наделить каучук свойствами гидрогеля, что до этого было чрезвычайно сложно. Дело в том, что каучук состоит из полимеров с постоянными ковалентными связями, которые отличаются большой прочностью и не восстанавливаются в случае разрыва. По этой причине, чтобы создать новый тип каучука, было решено сделать связи между полимерами обратимыми.
До последнего времени эта идея оставалась всего лишь теорией, которую предложил один из авторов статьи - Лихэн Кай, особенно по той причине, что необратимые и обратимые связи сложно объединить в одном материале - как смешать нефть и воду. Как бы то ни было, за счет использования «молекулярного каната» в форме полимеров с разветвленной структурой, связи двух типов удалось совместить, равномерно распределив их и создав новый тип каучука.
В отличие от стандартного каучука, который трескается при определенных нагрузках, в новом «гибридном» материале образуются волосные трещины, чьи края соединены пучками волокон. За счет этого нагрузки перераспределяются, и предотвращается появление точек, в которых возможен разрыв. Когда же нагрузки ослабевают, материал возвращается в исходную форму.
«Если в шине, изготовленной с применением этого материала, образуется протез, он не исчезнет в этот же момент, но он будет затягиваться во время езды, что позволит избежать серьезных повреждений», - отметил один из авторов проекта Цзиньжун У.