IBM Research a créé un gel auto-cicatrisant à haute température

L'équipe de recherche IBM de la Silicon Valley, aux États-Unis, a annoncé une nouvelle découverte - des organogels auto-cicatrisants dotés de capacités uniques. Ces gels durcissent au refroidissement, mais reviennent à leur état d'origine avec l'augmentation de la température. Les résultats des travaux des scientifiques ont déjà été publiés.

La portée du gel est assez étendue, par exemple, ce type de substance peut être utilisé dans l'industrie. Le gel peut être versé dans un moule, refroidi et lorsque vous voyez qu'il y a une erreur dans la coulée résultante, vous pouvez répéter le processus de chauffage-refroidissement pour corriger le défaut.

Qu'est-ce qu'un gel?

Les gels (gel unitaire, du gel. Lat. - «gel») sont des systèmes structurés composés de substances de poids moléculaire élevé et de faible poids moléculaire. La présence d'un squelette polymère tridimensionnel (maillage) indique aux gels les propriétés mécaniques des solides: manque de fluidité, capacité à maintenir la forme, la résistance et la déformabilité (ductilité et élasticité). Les gels sont constitués d'au moins deux composants, dont l'un forme un réseau macromoléculaire tridimensionnel continu, agissant comme un cadre, dont les vides sont remplis d'un solvant de faible poids moléculaire - un milieu de dispersion.

Le gel peut être comparé à un filet de pêche volumineux, dont les cellules sont remplies de liquide. Chez IBM Research, des molécules de monomère ont été ajoutées à l'organogel. Dans une expérience menée par des scientifiques, des molécules d'initiateur ont également été ajoutées à la masse initiale qui, sous l'influence des rayons UV, convertissent les monomères en polymères. Ainsi, l'organogel créé par IBM, lorsqu'il est exposé aux rayons UV, devient dur, comme le plastique.

Démonstration d'élasticité organogel

Après avoir effectué plusieurs dizaines de tests pour mesurer la dureté du gel et déterminer le rapport correct des composants, les experts ont créé un gel modifié qui peut être fondu à des températures supérieures à 80 degrés Celsius et qui restaure ses propriétés lorsqu'il est refroidi à 20 degrés. À la sortie, les scientifiques ont reçu un gel (le premier du genre), qui peut être fondu et refroidi sans perdre ses qualités uniques. Dès qu'un objet de la forme souhaitée est formé à partir d'un tel gel, l'objet résultant est exposé au rayonnement UV, ce qui conduit au durcissement final du gel.



Un tel matériau peut être utilisé pour sceller les fissures. Organogel est une substance suffisamment liquide pour pénétrer facilement dans les petits espaces, mais ne pas en sortir. L'exposition aux rayons UV permet au matériau de durcir, ce qui conduit à une étanchéité complète de la fissure. À l'avenir, ces substances peuvent également être utilisées pour le travail dans les imprimantes 3D. Dans le même temps, de nombreuses imprimantes 3D modernes ne sont pas idéales, car l'application en couches d'une substance entraîne des défauts de structure et de forme. Et le nouveau gel peut être utilisé pour créer des objets presque parfaits en modifiant la température et le niveau de rayonnement UV. Selon les experts, le contrôle de la température du gel permet de s'affranchir des problèmes de structure et d'apparence des modèles imprimés.

A est un gel ordinaire, B est un gel créé par IBM. A gauche - l'état des gels dans des conditions normales, à droite - les mêmes échantillons après chauffage



Continuité

Les gels mentionnés ci-dessus ont été créés à partir de matériaux issus du projet vieux de deux ans des scientifiques IBM Jim Hedrick et Jeannet Garcia. Ensuite, les scientifiques ont développé une méthode pour la synthèse de polymères industriels. L'utilisation des processus discutés dans ce matériau nous a permis de créer des organogels avec les propriétés décrites.

Source: https://habr.com/ru/post/fr388941/