Жаростойкий наноклей

 


Исследователи из Rensselaer Polytechnic Institute (США) нашли способ, как склеить два материала, которые обычно не прилипают друг к другу. Новый связывающий материал состоит из наноразмерных самособирающихся слоев полимерных цепей.

Клей состоит из полимерных цепей, концы которых модифицированы такими элементами как сера, кремний или кислород. Например, сера используется для крепления к медным поверхностям.




Механизм образования связующего слоя между поверхностями из меди и диоксида кремния. Обычно подобные модифицированные полимерные цепи самособираются в слои, образуя «лес». Однако нагрев быстро разрушает связи Cu-S, и сцепление пропадает.

Исследователи разместили на противоположном конце полимерного «леса» OH-группы и сделали сэндвич медь-полимер-оксид кремния. При комнатных температурах полимерные цепи не прилипают к поверхности SiO2, но при нагревании выше 400 °C здесь образуются водородные связи и прочные силоксановые мостики, которые не разрушаются и при охлаждении. Таким образом, «лес» не разрушается, а связь меди и оксида кремния упрочняется.

Такой наноклей оказался достаточно дешев (около 35 долларов за 100 г) и требуется в чрезвычайно малых количествах, при этом он способен выдержать намного более высокие температуры (до 700 °С), чем ранее применявшиеся полимерные адгезивы. При нагревании сцепление даже становится прочнее.

Суперклей может использоваться в электронике для крепления микросхем, а также для создания жаропрочных красок и покрытий. По описанной технологии можно разработать клей и для других материалов.

Работа была опубликована в Nature.

Нанотехнологическое сообщество "Нанометр"