Всё началось с кукурузного крахмала

На собрании Американского химического общества исследователи рассказали, что на разработку их вдохновила самая обычная кухонная смесь — суспензия кукурузного крахмала.

Её поведение удивительно: при медленном движении она текучая, но стоит резко стукнуть по ней — становится твёрдой. Всё из-за того, как частицы взаимодействуют между собой: при медленном давлении они отталкиваются, а при резком — притягиваются, вызывая трение.

От кухонной миски — к лабораторной

Задавшись вопросом, можно ли повторить такой эффект с более функциональными материалами, ученые обратились к сопряжённым полимерам. Эти органические вещества проводят электричество и остаются гибкими.

Комбинируя молекулы, исследователи создали полимерную пленку, которая под действием быстрых ударов начинала вести себя жёстко, а при мягком воздействии — оставалась эластичной.

Фрикадельки в спагетти

Особую структуру учёные описали метафорично: как миниатюрные фрикадельки в миске спагетти. Положительно и отрицательно заряженные полимеры формировали микроскопические узлы, которые придавали материалу прочность и гибкость одновременно. Эти узлы удерживали структуру при ударах и не разрушались.

Как усилить материал

Для дополнительной прочности в смесь добавляли 1,3-пропандиамин. Чем больше его становилось, тем прочнее получался материал. "Фрикадельки" немного ослаблялись, зато "спагетти" вокруг них крепли, обеспечивая устойчивость к ударам без потери проводимости.

Перспективы

Авторы уверены: на выходе из лаборатории у этого материала масса применений. Из него можно изготавливать ремешки для умных часов, глюкометры, носимые датчики и другие гаджеты, которые важно защитить от повреждений.

Уточнения: Полиме́ры (от греч. πολύ "много" + μέρος "часть") — вещества, состоящие из "мономерных звеньев", соединённых в длинные макромолекулы химическими связями. Полимерами могут быть неорганические и органические, аморфные и кристаллические вещества.