Новости

В Москве создали полимер, способный экстремально увеличиваться при нагреве

15 марта 2024

Ученые химического факультета Московского государственного университета разработали слоистый полимер, способный экстремально увеличиваться при нагреве. В перспективе он может стать основой новых устройств для энергетики и электроники.

Образец полимера. Фото МГУ

Чтобы получить новый полимер, ученые смешали пропионовую кислоту (C3H6O2) с карбонатом церия (Ce2(CO3)3). Обычно после этого полученный раствор полностью высушивают, а образовавшиеся кристаллы используют в качестве реагентов для производства других соединений. Однако авторы разработки дали раствору кристаллизоваться естественным путем. Процесс занял несколько месяцев.

В итоге получился полимер со слоистой структурой. Исследования показали, что материал обладает очень высоким коэффициентом теплового расширения. При низкой температуре (минус 173 градуса) слои плотно прижаты друг к другу, а при нагревании вещества до комнатной температуры его атомы начинают сильно колебаться и слои «отталкиваются» друг от друга.

Анализ полученных образцов показал, что их коэффициент теплового расширения составляет около 900 МК-1 — это значит, что линейный размер образца увеличивается на 900 миллионных долей (0,09%) при повышении температуры на один градус. Для большинства соединений этот показатель колеблется в районе нескольких десятков МК-1.

Дмитрий Цымбаренко

Старший научный сотрудник лаборатории химического факультета МГУ

При этом расширяется полимер только в одном направлении, а в перпендикулярном — сжимается, тоже с большим коэффициентом (до минус 430 МК-1). При охлаждении материала до минус 173 градусов он возвращается к первоначальному состоянию.

В перспективе, по словам специалистов, полимер может пригодиться в составе тепломеханических преобразователей — устройств, в которых тепловая энергия преобразуется в механическую работу, — а также в составе конденсаторов, емкость которых можно будет изменять с помощью температуры.

Работа выполнена на средства гранта Российского научного фонда (22-73-10089).

1
Haha
Haha
0
0
Love
Love
0
2
0
Читать также
Образец сверхпрочной керамики для энергетики

В Томске разработали новый способ получения сверхтвердой керамики для энергетики

1 мин. чтения
Специалист исследовательского центра «Геосфера» с образцом горной породы

Библиотека Земли: как устроено одно из самых современных хранилищ горных пород

5 мин. чтения
Обработка металла лазером

В Саратове защитное покрытие для металлов сделали прочнее, обработав его лазером

2 мин. чтения
Самолет над взлетно-посадочной полосой

Что связывает взлетно-посадочную полосу, гоночную трассу и кровлю вашего дома

3 мин. чтения
Китайский ученый в лаборатории

В Китае научились быстро получать микросферы для катализаторов

2 мин. чтения
Геотермальный источник

В Махачкале придумали, как из горячих источников одновременно получать энергию и литий

1 мин. чтения
Специалист солнечной электростанции

Китайские ученые создали «солнцезащитный крем» для перовскитных батарей

1 мин. чтения
Батарейки

В Китае продлили жизнь аккумулятору, покрыв его элементы компонентом зубных пломб

1 мин. чтения
Лабораторное исследование

В Москве получили соединения для нефтепереработки, существование которых считали невозможным

2 мин. чтения
3D-печать

Томские ученые «спряли» мембраны для энергетики из пластиковых отходов 3D-печати

2 мин. чтения