Материал с переменной жесткостью
В Институте элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова (ИНЭОС) РАН созданы полимерные градиентные материалы. Так называют материалы с переменной жесткостью, которая плавно изменяется в одном направлении. Иными словами, такой материал с одной стороны имеет свойства твердой пластмассы, а с другой – упругой и мягкой резины. Модуль упругости материала может меняться в пределах от 3 до 2000 МПа в пределах одного и того же изделия.
Обычно такие материалы изготавливают, соединяя вместе слои разных материалов с помощью дорогостоящей сварки и склейки. Однако, у таких материалов слои плохо сцепляются друг с другом (имеют плохую адгезию). Исследователи из ИНЭОС РАН создают свой материал на основе композиций, состоящих из двух материалов: высокоэластичного и стеклообразного. Следует учесть, что речь идет не о послойном соединении двух различных полимеров, а о синтезе двух полимерных сетчатых структур. Они комбинируются в изделии в различных пропорциях.
Полученные материалы сохраняют все свои свойства в диапазоне температур -50 С - +330 С, обладают высокой прочностью, эластичностью и износостойкостью. Эти материалы найдут широкое применение в медицине, в обувной промышленности, в бытовой технике, на промышленных предприятиях.
В настоящее время на Московском протезном заводе идет изготовление опытных образцов ортопедической обуви. Кроме протезов и обуви из этих материалов можно изготавливать имплантанты. Испытания на кроликах продемонстрировали безопасность и хорошую биосовместимость таких имплантантов.
В машиностроении (авиационной, автомобильной, текстильной, станкостроительной и др.) градиентные материалы помогут создать износостойкие валики и шестеренки, которые будут работать бесшумно. Кроме того, из таких полимеров можно сделать вибропоглощающие конструкции. Спектр применения градиентных полимеров чрезвычайно широк.