Новости химической науки > Теперь есть и наноклей!

Исследователи из Соединенных Штатов разработали способ «склеивания» с помощью нанометрового слоя полимерных цепей.

Медно-полимерный «сэндвич» работает как клей (По материалам Nature)

Ганапатираман Раманат (Ganapathiraman Ramanath) из Политехнического Университета Ренсселера (Нью-Йорк), возглавлявший исследование, надеется, что тонкий, но прочный наноклей окажется полезным связывающим средством для компьютерных чипов и других приборов, для которых не подходят более толстые слои адгезивов. Термореактивный клей выдерживает температуры до 700 градусов Цельсия, что может пригодиться для окрашивания и покрытия горячих поверхностей.

Использовавшиеся командой Раманата полимерные цепи доступны коммерчески и стоят сравнительно недорого (около 35$ за 100 грамм). Полимеры являются карбоцепными, однако их концевые группы модифицированы другими элементами, например серой, что позволяет им образовывать прочные связи с медью.

Обычно полимеры такого типа самоорганизуются, образуя маленький «нанолес» из цепей, стоящих на поверхности меди. Нагревание «нанолеса» приводит к разрыву связей сера-медь, и самоорганизация нарушается.

Чтобы избежать этого, исследователи покрыли полимеры слоем оксида кремния, в результате чего был получен медно-полимерно-кварцевый «сендвич». Хотя полимерные цепи не взаимодействуют с оксидом кремния при комнатной температуре, покрытие из SiO₂ не дает им разрушаться при повышенной температуре.

При достижении 400 градусов Цельсия концевые группы полимеров, располагающиеся поблизости от поверхности модифицированного гидроксильными группами SiO₂, образуют с поверхностью оксида кремния водородные связи и силоксановые мостики (Si-O-Si). Прочность связывания увеличивается по мере увеличения температуры, и медь с кварцем остаются прочно «склеенными и после охлаждения системы.

Ранее полимеры уже использовались для склеивания поверхностей, однако их цепи, обеспечивающие высокую прочность «склеивания» отличались гораздо большей длиной. В настоящий момент исследовательская группа Раманата находится в стадии оформления заявки на патентование своего изобретения.

Источник: Nature, 2007, 447, 299

метки статьи: #нанотехнологии, #новые материалы, #химическая технология, #химия поверхности, #химия полимеров