Команда исследователей из Уорикского университета и Лондонского университета королевы Марии заявляет, что создала материал, который сочетает удивительную надежность с прозрачностью.
В современных гаджетах стекло иногда заменяют прозрачными пластиками – это позволяет уменьшить вес и удешевить производство. Но именно экран смартфона – обычно самое слабое его звено: он часто бьется. И исследователи ведут постоянную работу по повышению прочности материалов, из которых изготавливается данная деталь.
Один из вариантов решения – использование полиэтилена высокой прочности.
Этот материал применяется во множестве изделий, где требуется выдерживать большие нагрузки, например для изготовления труб для водопроводов и даже газопроводов. Но есть проблема: полиэтилен высокой плотности не отличается прозрачностью.
Сейчас исследователи ведут активный поиск добавок, которые могут изменить это свойство материала. До недавнего времени лучший результат, который удавалось достичь, – 90% прозрачности. Это неплохо, но явно недостаточно для использования в экранах смартфонов. Однако команда исследователей из Уорикского университета и Лондонского университета королевы Марии заявляет, что создала материал, который сочетает удивительную надежность с прозрачностью.
По словам ученых, пленка по прочности сопоставима с алюминием. Максимальная прочность на растяжение у нового материала составляет 800 МПа, что в 10 раз выше, чем у обычных полиэтиленов высокой плотности. А достигается этот эффект без использования добавок – исключительно за счет технологии производства.
Авторы проекта продемонстрировали, что при определенных характеристиках исходного сырья и температурного режима в производстве можно найти баланс прозрачности и прочности. Для эксперимента они использовали полиэтилен, растягивая его при температуре, меньшей, чем точка его плавления. Оптимальной оказалась температура 90–110 °С – именно при таком режиме микроструктура полимера изменялась в нужную сторону.
«Этот температурный режим обеспечивает необходимый баланс между механическими и оптическими свойствами пленки, – говорит профессор Тон Пейс, один из авторов проекта. – Получаются легкие, недорогие, очень прочные и при этом прозрачные пленки, так что их можно использовать для замены или укрепления традиционного стекла или же в составе различных полимерных покрытий». По его словам, помимо экранов гаджетов их можно применять также при остеклении зданий, автомобилей, производстве ветровых стекол, витрин, козырьков и т.д.
