Zhejiangin yliopiston kemian laitoksen professori Tang Ruikang ja tutkija Liu Zhaoming ilmoittivat 8. kesäkuuta 2023 "elastisen keraamisen muovin" synteesistä. Kyseessä on uusi materiaali, joka yhdistää kovuuden ja pehmeyden keraamisen kovuuden, kumin kaltaisen elastisuuden ja muovin kaltaisen plastisuuden.
Onko tämä läpinäkyvää materiaalia, muovia vai keramiikkaa? Se on Zhejiangin yliopiston tiimin valmistama elastinen keraaminen muovi.
”Elastiset keraamiset muovit” on ensimmäinen kerta, kun orgaanisten yhdisteiden ja epäorgaanisten ioniyhdisteiden yhdistelmää on käytetty molekyylitasolla, jolloin saadaan uusia materiaaleja, joiden ominaisuudet poikkeavat aiemmista materiaaleista. Perinteisessä ymmärryksessä epäorgaanisen kemian ja polymeerikemian alan materiaalien valmistusmenetelmät ovat täysin erilaisia. On raportoitu, että hybridimolekyyleillä laboratoriossa polymeroitu ”elastinen keraaminen muovi” on pieni keltainen nappimainen kappale. Sen molekyyleissä epäorgaaninen ionisidosverkosto ja orgaaninen kovalenttinen sidosverkosto ovat kietoutuneet toisiinsa, mikä ei ainoastaan omaa epäorgaanisten materiaalien ominaisuuksia, vaan myös säilyttää orgaanisten materiaalien ominaisuudet ja sillä on tietty kovuus ja elastisuus. Kun tietty ulkoinen voima kohdistetaan, epäorgaaninen runko voi tarjota kovuutta ja lujuutta. Kun ulkoinen voima on suuri ja tapahtuu elastinen muodonmuutos, koko runko muuttaa muotoaan, jolloin syntyy puskurointivaikutus. Ulkoisten voimien poistamisen jälkeen orgaaninen runko palauttaa verkon alkuperäiseen tilaansa. Aiemmin orgaanisen ja epäorgaanisen fuusio oli yksinkertaista päällekkäisyyttä, aivan kuten epäorgaanisen jauheen kaataminen orgaaniseen runkoon ja tasainen sekoittaminen. Jos jaat kerros kerrokselta, molekyylitaso on edelleen "sinä kuulut sinulle, minä kuulun minulle", vain näiden kahden sekoitus. "Tämä koe tuotti uusia molekyylejä, joita ei ollut aiemmin, sai uuden rakenteen ja rikkoi orgaanisten yhdisteiden ja epäorgaanisten ioniyhdisteiden välisen esteen molekyylitasolla."
Zhejiangin yliopiston tutkijat ovat verranneet tämän uuden materiaalin suorituskykyä keramiikkaan, kumiin, muoveihin, metalleihin ja muihin materiaaleihin. Se on saavuttanut korkeat pisteet kovuudessa, kimmoisuudessa, lujuudessa, muodonmuutoksessa ja prosessoitavuudessa. Sillä ei ole ainoastaan marmoritasoista kovuutta, vaan myös kumin elastisuutta ja muovin plastisuutta. Siinä on myös ominaisuuksia, joita perinteisillä muoveilla ei ole: ne eivät pehmene kuumentamisen jälkeen.
Julkaisun aika: 25.7.2023
