CC BY
0
УДК 62
Мырадова А.,
преподаватель кафедры органической химии.
Туркменского государственного университета имени Махтумкули.
Ашхабад, Туркменистан.
УМНЫЕ ПОЛИМЕРЫ: НОВОЕ ПОКОЛЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ
Аннотация
Умные полимеры, или «интеллектуальные полимеры», представляют собой класс материалов, которые способны изменять свои свойства в ответ на внешние раздражители, такие как температура, свет, влажность, рН-среда и электрические поля. Эти полимеры открывают перед учёными и инженерами новые горизонты в различных областях — от медицины и биотехнологий до строительства и электроники.
Ключевые слова:
умные полимеры, интеллектуальные полимеры, класс материалов, температура, электроники.
Myradova A.,
lecturer of the Department of Organic Chemistry.
Turkmen State University named after Magtymguly.
Ashgabat, Turkmenistan.
SMART POLYMERS: A NEW GENERATION OF MATERIALS
Abstract
Smart polymers, or "intelligent polymers," are a class of materials that can change their properties in response to external stimuli such as temperature, light, humidity, pH, and electrical fields. These polymers offer scientists and engineers new horizons in fields ranging from medicine and biotechnology to construction and electronics.
Key words:
smart polymers, intelligent polymers, class of materials, temperature, electronics.
Умные полимеры, или «интеллектуальные полимеры», представляют собой класс материалов, которые способны изменять свои свойства в ответ на внешние раздражители, такие как температура, свет, влажность, рН-среда и электрические поля. Эти полимеры открывают перед учёными и инженерами новые горизонты в различных областях — от медицины и биотехнологий до строительства и электроники. В данной статье мы рассмотрим, как работают умные полимеры, какие виды существуют и в каких сферах они находят применение.
1. Что такое умные полимеры?
Умные полимеры обладают уникальными свойствами, позволяющими им адаптироваться к изменениям окружающей среды. Они могут сжиматься, расширяться, изменять свою структуру или даже самовосстанавливаться при определённых условиях. Эти материалы нередко называют «умными» из-за их способности реагировать на внешние воздействия, как если бы они «понимали» окружающую обстановку.
2. Виды умных полимеров и их свойства
Термочувствительные полимеры
Эти полимеры реагируют на изменения температуры, что позволяет использовать их, например, в медицинских приложениях для доставки лекарств. При достижении определённой температуры они могут менять форму или высвобождать активное вещество.
Светочувствительные полимеры
Светочувствительные полимеры изменяют свои свойства под воздействием света. Они могут использоваться для создания фоточувствительных покрытий, а также для восстановления поверхностей или изменения окраски материалов.
pH-чувствительные полимеры
Эти материалы меняют свои свойства в зависимости от уровня кислотности среды. Такие полимеры находят применение в медицине, особенно в системах доставки лекарств, где важно контролировать высвобождение веществ в зависимости от рН среды.
Электроактивные полимеры
Электроактивные полимеры изменяют свою форму или структуру под воздействием электрического поля. Они используются в разработке сенсоров и даже искусственных мышц, которые могут сокращаться и расслабляться, реагируя на электрические импульсы.
Биосовместимые и самовосстанавливающиеся полимеры
Эти полимеры могут восстанавливать свою структуру после повреждения. Это свойство полезно для создания долговечных и надёжных материалов в биомедицине и инженерии.
3. Применение умных полимеров
Медицина и биотехнологии
В медицине умные полимеры используются для создания систем доставки лекарств, которые могут точно доставлять активные вещества в нужное место и в нужное время. Например, термочувствительные полимеры способны «освобождать» лекарство только при определённой температуре. Кроме того, самовосстанавливающиеся полимеры находят применение в хирургических материалах и имплантатах, что снижает риск повреждений.
Электроника и робототехника
В электронике умные полимеры могут использоваться для создания гибких дисплеев и сенсоров, которые реагируют на прикосновение или свет. В робототехнике электроактивные полимеры используются для создания мягких роботизированных компонентов, которые могут имитировать движение мышц и суставов.
Строительство и архитектура
Умные полимеры применяются в строительных материалах, способных реагировать на изменения температуры и влажности, что помогает повышать энергоэффективность зданий. Например, окна с фоточувствительными покрытиями могут изменять свою прозрачность в зависимости от освещения, регулируя температуру внутри помещений.
Список использованной литературы:
1. Бронин, М. П. «Полимеры и нанотехнологии», издательство Наука, 2020.
2. Смирнов, И. В. «Умные материалы: теория и практика», издательство Химия, 2019.
© Мырадова А., 2024
