Новую технологию получения качественных шин из каучука предложили в Гарварде

Фото из открытых источников

Натуральный каучук ценят за эластичность и устойчивость к трещинам, но использование традиционных методов упрочнения — добавки технического углерода или диоксида кремния — приводят к разрушению его молекулярной структуры. Материал обретает жесткость, но быстро изнашивается, выделяя микропыль.

Командой ученых из Гарварда предложен другой подход: сначала каучук переводят в раствор при помощи толуола: длинные цепочки «рассыпаются», формируя однородную среду. Далее в систему вводят частицы кремнезема, они равномерно распределяются по объему. Когда растворитель удаляется и идёт отверждение, то формируется композит, где цепочки только частично сшиваются, но сохраняют исходную длину. При этом растворитель, использованный в экспериментах, можно использовать вторично.

Результаты тестов показали кратный рост ударной вязкости — с 2 до 44 кДж/м² при сохранении высокой упругости. Это очень редкое «комбо» для резиновых изделий, где традиционно приходится делать выбор между жесткостью и сопротивлением разрушению.

Данная методика позволит получать более долговечные шины для грузового транспорта, автобусов и авиации, при снижении эксплуатационных затрат и уменьшении экологической нагрузки.

Помимо шин, технологию иожно применять в производстве промышленных ремней, уплотнителей и компонентов мягкой робототехники при снижении потребностей в нефтехимии.