ИСТИНА

Одним из интересных и перспективных направлений современных научных исследований является разработка и получение «умных» материалов, которые контролируемо и предсказуемо реагируют на различные внешние воздействия. В частности, можно получать системы на основе полимеров, которые способны выполнять механическую работу при деформации под воздействием света, температуры, рН, влажности или электромагнитного поля. Области потенциального применения подобных полимерных пленок и волокон широки, в частности, предлагается их использовать в качестве захватов, искусственных мышц, мягких роботов и сенсоров [1]. Обычно для получения изгибающихся материалов используют систему, состоящую из двух или более слоев, один из которых, например, реагирует на изменение влажности [2]. В данной работе мы предлагаем иной подход для формирования подобных полимерных пленок. В основе метода лежит способность частично кристаллических полимеров, для которых характерно значительное различие механических свойств аморфной и кристаллической фаз, деформироваться в процессе одноосного растяжения в присутствии физически активных сред (алифатические спирты, предельные углеволороды), по механизму межкристаллитного (или делокализованного) крейзинга. В этом процессе происходит формирование высокодисперсной фибриллярно-пористой структуры, в которой in situ был проведен синтез гидрофильной фазы SiO2·nH2O. В настоящий работе были получены кремнеземсодержащие нанокомпозиты на основе матрицы полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) и различных кремнийорганических прекурсоров (тераэтоксисилан, сверхразветвленный полиэтоксисилоксан). Изучены химический состав, структура, поверхностные и механические свойства полученных образцов. Помимо этого обнаружено, что пленочные ПЭВП-кремнеземные нанокомпозиты со структурой двух взаимопроникающих фаз, реагируют на пары различных веществ. Оказалось, что помещение подобного образца одной из поверхностью над парами некоторых летучих жидкостей, а именно, воды, алифатических спиртов, кетонов, сложных эфиров, ацетонитрила приводит к самопроизвольной деформации композиционной пленки, а именно, ее выгибанию. При этом скорость изгиба и релаксации для разных жидкостей различна. Полученные результаты говорят об ином механизме, приводящим к изгибу композиционной пленки, по сравнению с известными слоевыми структурами [2,3]. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 20-13-00178). Литература 1. Hu L., Wan Y., Zhang Q., Serpe M.J., Harnessing the Power of Stimuli‐Responsive Polymers for Actuation // Adv. Funct. Mater., 2019. P. 1903471. 2. Islam M.R., Li X., Smyth K., Serpe M.J., Polymer-Based Muscle Expansion and Contraction // Angew. Chem. Int. Ed., 2013. V. 52. № 39. P. 10330-10333. 3. Zhu Q., Jin Y., Wang W., Sun G., Wang D., Bioinspired Smart Moisture Actuators Based on Nanoscale Cellulose Materials and Porous, Hydrophilic EVOH Nanofibrous Membranes // ACS Appl. Mater. Interfaces, 2019. V. 11. № 1. P. 1440-1448.