Американские ученые-химики разработали циклические полимеры, разрушение которых можно инициировать по заданному сигналу.
По заданию американского Минобороны химики разрабатывали электронные датчики и системы для их доставки, исключающие следы использования. В ходе работы проект привел к открытию материала, пригодного для производства миниатюрных беспилотников или парашютной ткани, способных к самоуничтожению после выполнения задачи. Об этом сообщают Пол Коль и его коллеги из Технологического института Джорджии рассказали, выступив на осенней встрече Американского химического общества, которая проходила в Калифорнии.
У каждого полимера имеется своя предельная температура, при превышении этой температуры материал склонен к распаду на мономеры. Для обычных полимеров, применяемых в быту, она достаточно велика и не достигается в стандартных условиях, а процесс деполимеризации протекает неспешно. Поэтому авторы новой работы сконцентрировались на циклических полимерах, характеризующихся низкой температурой разрушения. К тому же, распад всего лишь одной ковалентной связи приводит к быстрому разделению звеньев. Для запуска процесса быстрой деградации достаточно использовать светочувствительный катализатор.
Изучением этих материалов занимаются уже продолжительное время, но до настоящего момента полученные полимеры оставались неустойчивыми даже при комнатной температуре. Полу Колю и его коллегам удалось найти более устойчивые полимеры и оптимизировать технологию их создания. «Этот материал отличается от обычного биоразлагаемого пластика, который разрушается годами, — отметил ученый. — Он разлагается очень быстро, сразу после запуска внутреннего механизма деградации или под воздействием солнечного света».
Авторы использовали различные фотокатализаторы для инициирования процесса разложения и смогли управлять им, активируя или деактивируя в зависимости от длины волны излучения. Например, заставляя полимер реагировать на ультрафиолетовое излучение, они обеспечивали возможность работы с ним в помещении. Однако при воздействии солнечного света материал быстро разрушался. Применение различных сополимеров позволило химикам замедлить процесс деградации, увеличив временной интервал, необходимый для выполнения задачи. В результате были созданы миниатюрный дрон-глайдер и фрагмент парашютной ткани из подобных материалов.