Sokak gondját megoldhatja a tízszer erősebb gumi

Évezredek óta használja már az emberiség a gumit, az alapvető tulajdonságai azonban ennyi idő alatt sem változtak. Az anyag repedésekkel szembeni ellenállása – különösen ismételt igénybevétel esetén – nagyrészt változatlan maradt. Ezen változtattak a Harvard Egyetem kutatói, akik egy olyan módszert fejlesztettek ki, ami erősebbé és jelentős mértében ellenállóbbá teszi a gumit anélkül, hogy az vesztene rugalmasságából. Az erről szóló publikáció a Nature Sustainabilityben jelent meg.

Az Amazonas térségében őshonos kaucsukfa levéből az ősidők óta készít gumit az ember. Tejszerű folyadékja valójában egy tartós polimer, amelyet a modern korban a kesztyűktől és gumiabroncsoktól kezdve az orvostechnikai eszközökön, cipőkön és szállítószalagokon át szinte mindenben használnak. Ennek azonban van egy hibája: kevéssé ellenálló a repedésekkel szemben.

Az egyetem anyagtudósa, Zhigang Suo és csapata most egy olyan módszert talált a hagyományos, nagy intenzitású vulkanizálási folyamat módosítására, amely általában rövid, sűrűn térhálót vagy kémiailag kötött polimer láncokat hoz létre az anyagban. Mindez egy újfajta gumihoz vezetett, amelyet tanglemernek neveztek el. A hosszú, összefonódó polimer szálaknak – ami leginkább egy tál spagettihez hasonlít – köszönhetően a szakemberek szerint sikerült növelni a gumi tartósságát: a szálak hatékonyabban nyelik és osztják el a feszültséget – összegzi a lényeget az Interesting Engineering.

A tesztek azt mutatják, hogy az új anyag négyszer jobban ellenáll a lassú repedésnövekedésnek ismételt nyújtás során, és összességében tízszer erősebb. Suo szerint a kutatók számítottak ugyan arra, hogy jobb lesz az anyag, arra azonban nem, hogy ennyivel.

Amikor a gumiban repedés keletkezik, a hosszú spagettiszálak egymáson elcsúszva elosztják a feszültséget, és ez végső soron nagyobb rugalmasságot eredményez.

A megoldásnak van azonban hátránya is: jelenleg olyan mennyiségű víz elpárologtatása szükséges hozzá, hogy a fejlesztés nem alkalmas arra, hogy felskálázzák és nagyobb mennyiségben gyártsanak így gumit. A jövőben a legfontosabb feladat az lesz, hogy skálázhatóvá tegyék az eljárást, így ugyanis kevesebb gumira lehet szükség a jövőben, ami összességében kisebb környezeti terhelést is jelent.

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának Facebook-oldalát.