Уже более сотни лет изделия из пластика и пластмассы активно используются во многих сферах нашей жизни. Однако физические свойства этого материала могут зависеть не только от состава, но и от молекулярного строения.

А недавно инженеры Массачусетского Технологического Университета (MIT) создали металл-органический полимер, который может менять свою форму при воздействии световых волн разной длины.

В новом материале каждый атом палладия образует по 4 химические связи с лигандами. В тот момент, когда накапливается много палладия и молекул полимера – в структуре формируются кластеры с переменным числом атомов металла.Как сообщает редакция журнала Nature, новый материал создан командой под руководством Ювея Гу. Новый металл-органический полимер затвердевает при воздействии ультрафиолета и размягчается и становится легкоплавким под зеленой лампой. Изменение физических свойств происходит из-за изменения частиц пластика.

Они состоят из молекулярных цепочек-лигандов, связанных с атомами палладия. Такие соединения носят название полимерных металл-органических за счет того, что имеют длинные полимерные «хвосты», которые собираются вокруг атомов металлов, образуя геометрические структуры в виде четырехугольников.

В ультрафиолетовом излучении молекула DTE становится более жесткой и разрывает маленькие кластеры, заставляя палладий образовывать более крупные кластеры. Обратный процесс происходит, когда под воздействием зеленого света связь в молекуле DTE разрушается, что снижает интенсивность воздействия и создает небольшие кластеры.

Ученые нашли способ создавать «большие» кластеры с 24 атомами палладия на 48 лигандов и «маленькие» — 3 атома палладия на 6 лигандов. Для управления переходом между кластерами, ученые добавили вещество DTE, в молекуле которого связь между двумя атомами серы образуется и рвется под воздействием ультрафиолета.

Выяснилось, что «маленькие» кластеры делают материал очень мягким и легкоплавким, что позволяет, например, ремонтировать механические повреждения. «Большие» же вызывают затвердевание. При этом сейчас можно произвести до 7 циклов смены состояния, что никак не влияет на свойства материала, однако эту цифру планируют увеличить в будущем.

Нетрудно догадаться, что такой вид пластика отлично подойдет для создания вещей с увеличенным сроком службы и для вторичной переработки.

 

 

Материалы по теме:

Ледники могут быть мощными источниками метана
Для оценки глобального изменения климата важно, чтобы цифровые модели, на которых основаны прогнозы, учитывали все соответствующие источники парниковых газов, одним из которых является метан. Недавно ...
На что способен убийца компьютеров от Apple
После выхода первого iPhone Стив Джобс объявил о начале пост-PC эры, которая будет отмечена смертью персональных компьютеров и их заменой мобильными устройствами. Однако спустя 10 ...
Российские ученые нашли способ отличить дорогую рыбу от дешевой
Выявить случаи продажи дешевого рыбного филе под видом дорогостоящих фрагментов тканей в скором времени можно будет и в нашей стране. Благодаря так называемому молекулярному штрих-коду ...
Физики открыли новую Теорию всего
Физики из Института гравитационной физики им. Макса Планка (Германия) и Варшавского университета (Польша) расширили стандартную модель физики частиц, включив в нее гравитацию. Новая теоретическая конструкция, ...
Игровой смартфон Huawei Honor Play запускается в Юго-Восточной Азии
Игровой смартфон Huawei Honor Play Honor, дочерний смартфон Huawei, официально запустила свой игровой смартфон Honor Play в Малайзии, Сингапуре и на ...