Учеными разработан новый полимер

Команда американских химиков и биологов разработала новый полимер, который меняет степень жесткости в зависимости от присутствия жидкости. Новый материал копирует свойства морских огурцов - червеобразных иглокожих, сообщает NewsTRELI.ru.

Свойства нового материала в "жестком" состоянии напоминают CD-диск, а в "мягком" - резину. Полимер размягчается в присутствии водного растворителя. После испарения жидкости разработанный учеными материал вновь становится жестким.

Обычно мягкое тело морских огурцов, с которых был "скопирован" необычный полимер, способно быстро приобретать жесткость для защиты от врагов. Кожный покров морских огурцов содержит сеть чрезвычайно тонких целлюлозных нитей. В случае опасности нервные клетки морских огурцов вырабатывают определенные вещества, которые скрепляют нити вместе. Мягкое тело огурцов покрывается прочной броней. После того как опасность исчезает, другие клетки выделяют белок, ослабляющий связи.

Ученые под руководством Кристофа Ведера (Christoph Weder) выделили целлюлозные нити из тел оболочников - организмов со схожим строением внешних оболочек. Ученые смешали нити со смесью резиновых полимеров. Нити образовали трехмерный каркас, который придавал жесткость полимерному материалу.

Целлюлозные нити оставались соединенными друг с другом благодаря связям между гидроксильными группами, расположенными на их поверхности. В отсутствие молекул, содержащих водород, гидроксильные группы образовывали связи друг с другом, поддерживая сеть в стабильном состоянии. При добавлении растворителя на водной основе, его молекулы, содержащие большое количество гидроксильных групп, соединялись с гидроксильными группами целлюлозных нитей. Соответственно, образованная ими сеть ослаблялась, и полимер становился менее жестким. При испарении растворителя связи между нитями восстанавливались, и полимер вновь приобретал жесткость.