ТАСС, 14 июля. Российские ученые разработали новый материал на основе частиц хитозана, который при воздействии электрического поля переходит из жидкого состояния в твердое. Улучшенный состав позволит сократить стоимость таких субстанций, рассказали ТАСС в пресс-службе Курчатовского института. Описание материала опубликовал научный журнал Carbohydrate Polymers.
"Авторы создали принципиально новый наполнитель для электрореологических жидкостей, состоящий из высокопористых частиц хитозана. Их использование позволяло получить необходимые свойства субстанций при крайне низких концентрациях наполнителя, что снижает стоимость конечного продукта при промышленном производстве. Также структура частиц оказалась эффективна в борьбе с ахиллесовой пятой таких жидкостей - осаждением. Смесь оставалась стабильной на протяжении не менее месяца", – пишет пресс-служба.
Электрореологическими жидкостями называют субстанции, способные переходить из жидкого состояния в твердое под действием электрического поля. Они состоят из диэлектрической жидкости (например, масла) и измельченного наполнителя. При пропускании электрического тока эта смесь твердеет, а при прекращении – возвращается в жидкое состояние. Сегодня у таких "умных жидкостей" множество применений: амортизаторы, "мышцы" роботов, клапаны, различные устройства для виброзащиты.
Для создания частиц авторы растворяли полисахарид хитозан в уксусной кислоте, затем распыляли над жидким азотом, а полученные таким образом замороженные капли подвергали сублимационной сушке. В результате получались высокопористые округлые частицы, внешне напоминающие шарики из "сухих завтраков".
"Формирование пористой структуры происходит за счет кристаллизации растворителя в процессе заморозки. После сушки остается исключительно полимерный каркас, прочность которого можно изменять за счет концентрации полимера в исходном растворе", – отметил один из авторов работы, научный сотрудник Курчатовского института Юрий Загоскин.
"Высокая пористость позволяет молекулам среды проникать внутрь частиц. Таким образом наполнитель работает как фрагмент заранее сформированной сетки по сравнению с традиционными наполнителями, состоящими из индивидуальных частиц", – пояснил коллега Загоскина Никита Кузнецов.
В работе также приняли участие специалисты Института синтетических полимерных материалов имени Н.С. Ениколопова РАН, Московского физико-технического института и Федерального научно-исследовательского центра (ФНИЦ) "Кристаллография и фотоника" РАН.