Vanishing polymer delivers devices that decompose on demand — ABC Chemicals

Исследователи из Технологического института Джорджии в Атланте разработали полимер-аддитивную систему, которая может мгновенно исчезать, вызывая собственную деполимеризацию. Работа была представлена на национальном собрании Американского химического общества в Сан-Диего, штат Калифорния, 26 августа.

Команда, возглавляемая Полом Колем, основывала свой исчезающий дизайн на циклических полиальдегидах, таких как фталевый альдегид. По его словам, разрыв одного из тысяч звеньев, из которых состоят эти кольцевые полимеры, приведет к мгновенному разрушению составляющих его мономеров. «Он мгновенно деполимеризуется с помощью одной атаки».

Проблема в их стабильности, отмечает Коля. «Типичные полимеры стабильны при комнатной температуре, но эти [полиальдегиды] необходимо синтезировать при очень низкой температуре, потому что они принципиально нестабильны при комнатной температуре», — объясняет Коля. Однако, сделав полимеры в очень чистом виде, команда смогла сделать их стабильными при комнатной температуре.

Затем исследователи разработали добавки, которые могут обеспечить быстрое самоуничтожение. Триггер представляет собой фотокатализатор, который реагирует на ультрафиолетовое излучение или видимую длину волны света и инициирует разрушение связи, которое приводит к быстрой деполимеризации всего материала.

Команда успешно продемонстрировала, что эта деполимеризация может быть инициирована удаленно, если зажечь крошечный светодиод в устройстве, изготовленном из полимера. «Светодиод настолько тонкий, что просто крошится, когда исчезает подложка, на которой он находится», — сказал Коля. Тепловой скачок до 80 ° C также может ускорить процесс распада. «Если у вас есть батарея и небольшой обогреватель, вы просто даете ему мгновение при теплой температуре, и он исчезает», — говорит Коля.

Процесс деполимеризации и испарения может занять от минуты до пары часов, в зависимости от используемого метода и времени суток, когда устройство запускается. Группа также выяснила, как поместить это самоуничтожение во временную задержку, чтобы оно не срабатывало в течение определенного количества часов.

Ушел, когда наступит утро

Материал использовался для создания небольших датчиков, состоящих из печатной платы, изготовленной из полифталевого альдегида с наночастицами серебра или меди в качестве проводящих соединений. При воздействии света полимерное связующее распадается, а печатная плата исчезает. Команда также использовала материал, чтобы продемонстрировать парашют, который мог бы перевозить груз на сто миль или даже больше, прежде чем он будет доставлен и распадется.

Большие устройства также были опробованы. В прошлом году планер весом 4,5 кг с размахом крыла 1,8 м был спущен с гелиевого воздушного шара ночью, пролетел около 50 миль и приземлился в двух футах от своей цели, рассказал Кол. «Солнце взошло, и оно исчезло, — говорит он.

По словам Коля, этот материал не только имеет очевидное военное применение, но и широко используется в гражданских целях. Например, временные защитные пленки или клеи на потребительских товарах или датчики окружающей среды для контроля содержания почвы в большом поле. «Вы можете разбрасывать маленькие датчики, собирать данные … и вызывать их исчезновение», — предлагает Коля. «Они исчезнут в относительно естественных, нетоксичных вещах».

Коля отмечает, что необходимо учитывать опасения по поводу воздействия этих альдегидов и пластификаторов до или после их разрушения. «В [материале] нет ничего чрезмерно опасного, однако все является химическим веществом, и вы должны прочитать [Паспорт безопасности материала]», — сказал он. «Вы должны обращаться с ним осторожно, он не такой инертный, как типичный пластик, поэтому мы будем осторожны, чтобы не иметь большого контакта с« гражданскими лицами », скажем».

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *