МОСКВА, 5 фев . Химики из Санкт-Петербурга создали новый материал на базе силикона, который не разрушается при высоких температурах и может послужить одним из ключевых компонентов для обшивки спутников и космических кораблей, говорится в статье, опубликованной в журнале Catalysis Science and Technology.
"Нам удалось повысить термическую устойчивость силиконового покрытия до 320 градусов Цельсия, что на 120 градусов выше, чем для аналогичных силиконовых материалов, полученных с использованием прежнего катализатора. Чтобы изменить ситуацию, мы разработали принципиально новый состав катализаторов на основе комплексов иридия", — рассказывает Михаил Кинжалов, химик из Санкт-Петербургского государственного университета, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Первые силиконовые материалы были открыты химиками еще в начале прошлого столетия, однако промышленное применение они нашли относительно недавно, став одним из ключевых элементов различных конструкций, где требуется высокая механическая прочность, химическая инертность и изоляция от воды и электричества.
Сегодня полимерные материалы из силикона можно найти практически повсеместно, начиная с герметика для машин и заканчивая кухонной утварью, однако у всех них есть один общий недостаток — они легко разрушаются и деформируются при нагреве даже до относительно небольших температур. Это не позволяет использовать подобные материалы для защиты корпусов кораблей, космических зондов и самолетов от коррозии и прочих разрушающих факторов.
Российские химики нашли способ ликвидировать этот недостаток силиконовых полимеров, создав новый катализатор, который не только делает силикон более стойким к нагреву, но и повышает удобство работы с ним, пытаясь найти замену платиновым катализаторам, которые обычно используются при синтезе этих веществ.
"При комнатной температуре исходные силиконы находятся в жидком состоянии, а для их отверждения требуется добавка катализатора. В промышленности для этого используют комплексы платины, но они приводят к мгновенному отверждению силикона. Чтобы замедлить этот процесс, нужны дополнительные вещества, однако силиконы все равно получаются с относительно низкой термической устойчивостью", — продолжает ученый.
Как отмечают исследователи, относительно недавно их нидерландские коллеги обнаружили, что схожие реакции могут ускорять соединения иридия, "кузена" платины, заставляя одиночные звенья будущего силикона объединяться при более высоких температурах. Эта находка привлекла внимание российских ученых, и они попытались улучшить свойства и скорость работы этих катализаторов.
Меняя структуру органической "обертки", окружающей атомы иридия, химики из Санкт-Петербурга создали несколько разных версий этих веществ, каждое из которых было "настроено" на работу в конкретном диапазоне температур, что позволяет формировать силиконовые полимеры с разными свойствами.
Самые удачные версии этого "суперсиликона", добавляют ученые, могут выдерживать очень высокие температуры и прочие нагрузки, которые раньше считались опасными для силиконовых конструкций, что позволяет отливать готовые конструкции из еще горячего полимера до того, как он полностью затвердеет. И то и другое, по словам химиков, позволяет использовать их полимеры в тех областях техники и науки, где раньше подобные вещества никогда не применялись, в том числе в космосе.
Сейчас Кинжалов и его команда работают над созданием новых версий катализаторов на базе других металлов, которые, как надеются химики, будут обладать еще более интересными свойствами, чем иридиевые соединения.
