فناوری برای بالا رفتن مقاومت تایر‌ها و طولانی‌تر شدن عمرشان

به گزارش مجله خبری نگار،محققان می گویند: افزودن استراتژیک نقاط ضعف در امتداد زنجیره های میکروسکوپی به نام پلیمرها در واقع پاره شدن آنها را سخت تر می کند. از آنجایی که پلیمرها در لاستیک‌های خودرو استفاده می‌شوند، این یافته‌ها می‌تواند به کاهش آلودگی پلاستیکی با فرسودگی لاستیک‌ها در طول زمان کمک کند.

هنگامی که لاستیک ها روی جاده خراشیده می شوند، ذرات ریز لاستیک و پلیمرهای پلاستیکی را می ریزند که آب راه ها و هوا را آلوده می کند. هر سال، تایرها حدود ۶ میلیون تن از این میکروپلاستیک ها را وارد محیط زیست می کنند. گفتنی است، پلیمرهای قوی‌تر که به آسانی از هم جدا نمی‌شوند، می‌توانند میزان ریزش ذرات سالانه را محدود کنند.

برای ساخت چنین مواد سختی، استفن کریگ، شیمیدان دانشگاه دوک و همکارانش مولکول هایی به نام اتصال دهنده های متقابل را به پلیمرها اضافه کردند. این اتصال ‌دهنده‌ ها زنجیره ‌های پلیمری به هم ریخته را به دیگر مولکول ها که مانند همسایگان متعدد خود هستند، متصل می‌کردند و به‌طور خاص طراحی شده بودند تا به راحتی از هم جدا شوند. شو وانگ، همکار کریگ، شیمیدان MIT، می‌گوید: در مقیاس میکروسکوپی، پلیمرها مانند درهم‌تنه‌ای از رشته‌های اسپاگتی عمل می‌کنند که آنها کمک می‌کند شکل خود را حفظ کنند.

هنگامی که تیم این مولکول های در هم تنیده شده اسپاگتی مانند پلیمری را کشید، اتصال دهنده های متقابل به راحتی همانطور که انتظار می رفت از هم گسستند.به گزارش سیناپرس، اما مواد حجیم برای پاره شدن به نیروی بیشتری از آنچه انتظار داشتند نیاز داشت.

کریگ می گوید: راز افزایش استحکام در مسیری است که فرسودگی و نهایتا پارگی باید طی کند. پارگی از طریق اتصال دهنده های عرضی که به راحتی شکسته می شوند انتشار می یابد و نه از طریق قسمت های رشته های پلیمری سخت تر. هر اتصال از هم گسسته شده ای مسیری را دنبال می‌کند که کمترین مقاومت را دارد، اما دور زدن رشته‌های پلیمری طولانی به معنای از هم گسستن بسیاری از اتصال ‌دهنده ‌های متقاطع است که به طور کلی به نیروی کششی بیشتری نیاز دارد.

این اولین بار نیست که محققان از اتصال دهنده های ضعیف برای قوی تر کردن پلیمرها استفاده می کنند. اما بر خلاف مواد مشابه، افزایش سختی به قیمت از بین رفتن سایر خواص مفید مانند سفتی نیست.

کریگ می‌گوید: امیدوار است این یافته‌ها به افزایش طول عمر لاستیک‌ها و پلاستیک‌های خودرو کمک کند و به طور بالقوه آلودگی میکرو پلاستیک سالانه را محدود کند.