#article

Зачастую, когда мы слышим о гибкой электронике, представляется что-то далёкое и высокотехнологичное – гибкие роботы, искусственные мышцы, кожа, но уже сегодня мы с ней сталкиваемся каждый день в виде гибких дисплеев.
Модуль гибкого дисплея состоит сразу из нескольких функциональных слоёв – матрицы, сенсорной панели, защитного покрытия и поляризационной плёнки, скрепляющихся прозрачными вязкоупругими плёнками (CVF), к которым предъявляются особые требования – высокая прозрачность, низкие модуль упругости и температура стеклования и, при этом, хорошие релаксация напряжения, адгезия и восстанавливаемость после циклов «нагрузка-разгрузка».
Самым популярным материалом для получения таких плёнок на данный момент являются различные полиакрилаты, во многом из-за их исключительной прозрачности и лёгкости получения, однако основной проблемой данных устройств остаётся долговечность – многие используемые акрилаты не рекомендуется использовать при пониженных температурах, а при долгом воздействии повышенной температуры они желтеют, количество циклов складывания-раскладывания дисплея ограничено, а их замена в силу дороговизны материалов и сложности изготовления обходится очень дорого. Поэтому поиск хороших альтернатив им является важной задачей.
В серии работ учёных из Южно-Китайского технологического университета был получен набор CVF-плёнок из смеси поли(мочевин-силоксанов) с MQ-смолами. Благодаря использованию силоксанов в качестве основы, удалось📝 получить плёнки с прозрачностью выше 94% (включая как сами сополимеры, так и готовые материалы с MQ-смолой), низким (13-127 кПа) модулем Юнга, имеющие высокое сопротивление ползучести (коэффициент восстановления более 85%) и устойчивые к различным формам деформации (включая 200000 циклов сложение-разложение), что вместе с лёгкостью контроля свойств материала путём варьирования доли жёстких сегментов, их вида, типа удлинителя, силоксанового или карбоцепного, и массы ПДМС, позволяет им не уступать по характеристикам акрилатным аналогам и стать перспективным материалом для производства гибких устройств.

📝 Полный текст статьи доступен по ссылке

Группа исследователей под руководством Роберта Луксенхофера, используя реагент Лоессона, смогла модифицировать PEtOx, успешно проведя его тионирование. Реакцию проводили в дихлорметане и среде аргона.
Изменяя соотношение реагента Лоессона к полимеру и время проведения реакции (с 18 до 46 часов), исследователи контролировали степень тионирования. Последующий анализ свойств полученного соединения показал:
✅ Данный подход снизил температуру фазового перехода ("облачный переход" 😶‍🌫️) до 8 °C для образцов с малым уровнем тионирования (до 20%), делая раствор мутным за счет агрегации полимерных цепей.
✅ Благодаря тиоамидным звеньям увеличивается жесткость цепи, а вместе с этим повышается температура стеклования.
Это может повысить стабильность материалов в условиях повышенных температур.
Тем не менее, стоит отметить, что при степени тионирования 20% и выше тепловая стабильность начинает снижаться.
✅ Тиоамиды имеют более слабую способность к образованию водородных связей, что делает их менее гидрофильными и способствует фазовому разделению при меньших температурах.

🔍Обычно преодоленный в науке рубеж означает дальнейшие перспективы развития.
Так и в этом случае — данную работу планируется распространить на другие полимеры семейства. Кто знает, какой будет эффект тионирования у других водорастворимых полимеров с разным типом поведения, таких как поли(N-винилкапролактам) или поли(N-изо-пропилакриламид). Считается, что данный подход добавляет большей синтетической универсальности семействам Полиоксазолинов и Полиоксазинов и делает возможным более тонкую настройку их физико-химических свойств.
Поскольку полиоксазолины уже применяются в медицине (например, в гидрогелях, системах доставки лекарств и биосовместимых покрытиях), тионированные версии за счет расширения эксплуатационных температур до близких к комнатной могут найти применение в более сложных системах, таких как носители лекарств с заданными свойствами или материалы для терапии, реагирующие на температуру тела. Однако, пока это лишь прогнозы, сделанные на основе этого открытия 😏
Тем не менее, авторы работы выражают надежду, что такие материалы могут быть интересны для создания противомикробных препаратов, вероятно, основывая свои предположения на том факте, что атомы серы в тиоамидах обладают высокой реакционной способностью и могут связываться с мембранами клеток бактерий или с бактериальными белками, нарушая их функции.
А в случае металло-аффинных полимеров, которые могут удерживать ионы серебра, меди или других металлов, добавляется еще один механизм антибактериального действия: эти металлы высвобождаются и разрушают бактериальные клетки.
Что же, интересно пронаблюдать за дальнейшим развитием в этой области!

Обучение по программе повышения квалификации «Методы молекулярной спектроскопии для исследования и анализа материалов» в ИОНХ РАН🏛

В Институте общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН формируются группы на обучение по программе повышения квалификации «Методы молекулярной спектроскопии для исследования и анализа материалов».

Курс «Методы молекулярной спектроскопии для исследования и анализа материалов» направлен на ознакомление с основами таких современных методов молекулярной спектроскопии как спектроскопия УФ-видимого диапазона (электронная) спектроскопия, ИК-спектроскопия, спектроскопия комбинационного рассеяния света (рамановская спектроскопия) и фотолюминесцентная спектроскопия видимого диапазона применительно к различным материалам.

В рамках курса будут рассмотрены теоретические основы молекулярной спектроскопии, включая вопросы колебаний двух- и многоатомных молекул, правила отбора в колебательных спектрах, электронные состояния и химическая связь в двух и многоатомных молекулах, основы теории неупругого рассеяния в твердых телах и теории фотолюминесценции. Отдельное внимание будет уделено вопросам пробоподготовки для различных методов молекулярной спектроскопии.

Курс будет полезен научным сотрудникам и начинающим операторам, позволит грамотно спланировать проведение экспериментов с использованием рассматриваемых методов, а также поможет в достоверной интерпретации полученных результатов.

Практические занятия проводятся на ИК спектрометре с преобразованием Фурье Perkin Elmer Spectrum 65 (США); люминесцентном спектрометре Perkin Elmer LS-55 (США); на полностью автоматизированном 3D сканирующем лазерном конфокальном Рамановском микроскопе со спектрометром Confotec NR500; микроскопе-спектрофотометре МСФУ-К; спектрофотометре UV-Vis-NIR Cary 5000 Varian (AgilentTech).

Лекции и практические занятия проводит заведующий Центром Цвета, главный научный сотрудник ИОНХ РАН, д.х.н. Сергей Александрович Козюхин

Место проведения: ИОНХ РАН (Ленинский проспект, 31), каб. 725

Дата и время проведения: с 28 октября по 01 ноября 2024 г. (10:00-16:00)

По окончании курса всем участникам с высшим образованием и специальным профессиональным образованием выдается удостоверение о повышении квалификации установленного образца.

Стоимость участия в курсе - 36 000 рублей с человека. Количество мест в группе ограничено - не более 10 человек.

Заявки на обучение в свободной форме можно направлять по e-mail: [email protected]

#обучение

Разработаны новые полимерные материалы с памятью формы для космических применений

Коллаборация учёных из Байкальского Института Природопользования СО РАН, Сеченовского университета, НИЦ «Курчатовский институт», ФИЦ Химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, Университета Западной Австралии и МГУ им. М.В. Ломоносова разработали технологию 4D-печати новых полимерных материалов с памятью формы (SMP). Исследователям удалось определить необходимый состав компонентов: термостабильный поли-N,N'-(м-фенилен)изофталамид (MPA), жёсткий фотополимеризуемый трис[2-(акрилоилокси)этил] изоцианурат (TAI) и реактивный растворитель (N,N-диметилакриламид (DMAA)). Это способствовало получению высокотемпературный SMP с рекордными показателями прочности на разрыв (104.4 МПа) и температуры стеклования (180°C) среди ранее известных 4D-SMP. Дополнительно была исследована устойчивость материала к γ-излучению (доза 106 Гр). Полученные SMP продемонстрировали химическую и механическую устойчивость к ионизирующему облучению, что открывает широкие перспективы их использования в качестве конструкционных материалов для космических применений.
Результаты работы опубликованы в журнале Applied Materials Today.

B.C. Kholkhoev, K.N. Bardakova, A.N. Nikishina, Z.A. Matveev, Y.M. Efremov, A.A. Frolova, A.A. Akovantseva, E.N. Gorenskaia, N.A. Verlov, P.S. Timashev, V.F. Burdukovskii «4D-printing of mechanically durable high-temperature shape memory polymer with good irradiation resistance» // Applied Materials Today, 2024, 36, 102022. https://doi.org/10.1016/j.apmt.2023.102022.

Материал подготовлен при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках федерального проекта «Популяризация науки и технологий»

#российскаянаука