Зазвичай епоксидні смоли тверднуть під впливом тепла або ультрафіолетового світла. У обох складів є свої недоліки, яких дозволяє уникнути нова епоксидна смола – вона стає твердою при проходженні через магнітне поле.
Одна з проблем з епоксидними смолами, що активуються нагріванням, полягає в тому, що її разом з матеріалами, на які вона наноситься, необхідно поміщати в високотемпературну піч. Цей процес використовується у виробництві таких продуктів, як вуглецеве волокно. Він вимагає багато енергії й може пошкодити багато речовин. Крім того, якщо епоксидна смола знаходиться між непрозорими ізоляційними матеріалами, вона захищена як від тепла, так і від ультрафіолету, що значно ускладнює склеювання.
У пошуках альтернативи вчені з Сінгапурського технологічного університету змішали епоксидну смолу, яка термічно активується з наночастинками з марганцю, цинку і заліза. Коли ця суміш піддається впливу магнітного поля, частки нагріваються, при цьому твердне епоксидна смола. Не потрібно додавати каталізатор (як у випадку з двокомпонентними епоксидними смолами), і не має значення, чи покритий клейкий шар смоли будь-якими матеріалами.
За словами дослідників, один грам «магнітотвердого клею» твердне за допомогою 200-ватного електромагнітного пристрою протягом п’яти хвилин, споживаючи при цьому 16,6 ват-годин енергії. Таку ж кількість звичайної епоксидної смоли потрібно було б помістити в духовку потужністю 2000 Вт на одну годину, що вимагає потужність 2000 Вт-годин. Таким чином, нова розробка в 120 разів ефективніше з точки зору витрат енергії.
Більш того, стверджується, що міцність зв’язку аналогічна міцності звичайних епоксидних смол. Потенційні області застосування цієї технології можуть включати виробництво аерокосмічної, автомобільної, спортивної та медичної продукції.
«Швидкість і температуру затвердіння можна регулювати, щоб виробники існуючих продуктів могли модернізувати або покращувати вже існуючі методи виробництва. Наприклад, замість того, щоб наносити клей і змушувати його твердіти по частинах на конвеєрі, можна зробити простіше: попередньо нанесіть клей на всі деталі, а потім затвердніть їх, поки вони рухаються по конвеєрній стрічці », – пишуть автори винаходу. Стаття, присвячена дослідженню, була недавно опублікована в журналі Applied Materials Today.
Натхнення: www.popmech.ru