Российские ученые сделали силикон более дешевым и прочным
Силиконовые импланты и прочие медицинские и промышленные продукты станут более дешевыми и прочными благодаря новой методике синтеза этого материала, открытой российскими химиками. Он был представлен в Journal of the American Chemical Society.
"Наш подход базируется на "зеленых", коммерчески доступных, дешевых, простых реагентах и мягких реакционных условиях: молекулярный кислород – окислитель, температура процесса – 40–60 градусов. Все проходит при атмосферном давлении", – рассказывает Ашот Арзуманян из Института элементоорганических соединений РАН в Москве,передает РИА Новости.
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 химическая инертность и изоляция от воды и электричества.
Сегодня полимерные материалы из силикона можно найти практически повсеместно, начиная со смазки для машин и заканчивая кухонной утварью и ракетами. Несмотря на их широкое применение, у всех них есть один общий недостаток – они отличаются низкой механической прочностью и практически не взаимодействуют с другими полимерами. Это заметно ограничивает их применимость в медицинских, бытовых и научных целях.
Эти проблемы, как отмечают Арзуманян и его коллеги, можно решить, если создать не чистый силикон, а его гибридную разновидность, встроив в его полимерные нити молекулы других веществ. Ученые уже неоднократно пытались создать подобные материалы, однако все существующие методики их синтеза оказались слишком дорогими или сложными для промышленного применения.
Российские химики открыли относительно простой и дешевый метод проведения подобных реакций, экспериментируя с молекулярным кислородом и катализаторами на базе кобальта, актиния и некоторых органических соединений.
Недавно ученые обнаружили, что кислород в определенных условиях не разрушает молекулы сложных химических соединений, а способствует ускорению реакций между ними. Арзуманян и его коллеги выяснили, что нечто похожее можно проделать и с силиконами, нагревая их до температуры в 40-60 градусов Цельсия.
Руководствуясь этой идеей, они создали несколько новых разновидностей "гибридного" силикона, соединенного с молекулами салициловой кислоты и некоторых других органических соединений. Некоторые из этих материалов, как отмечают химики, можно использовать в качестве замены для полиэтилентерефталата, "короля" пластиковой посуды и одежды.
"Полученные соединения открывают перспективы для создания самозалечивающихся, электропроводящих, термо- и морозостойких и механически прочных силиконов. Также они могут служить основой для получения новых гибридных материалов, которые найдут применение в катализе, доставке лекарств, хранении топлива и других областях науки, техники и медицины", – заключает Арзуманян.
