Исследователи из Китая разработали новый высокоэффективный адгезив, который крепко удерживает материалы даже в условиях экстремальных температур (от глубокой заморозки в жидком азоте до сильного жара в духовом шкафу). Более того, его можно вновь разложить на составляющие части и использовать повторно без потери прочности.

Новый супрамолекулярный адгезив прекрасно работает при экстремально высоких и низких температурах. Angewandte Chemie

Новый клеящий состав относится к классу супрамолекулярных адгезивов, которые состоят из молекулярных компонентов, специально разработанных для самосборки в прочные полимерные соединения. В частности, к таким компонентам относятся краун-эфиры - макрогетероциклические соединения, которые могут закручиваться вокруг небольшого белка, вырабатываемого бактериями.

В процессе полимеризации смесь нагревается, и молекулы краун-эфира плотно сцепляются с поверхностью белка, образуя за счет молекулярных связей прочное соединение. Команда описала этот процесс как "спайку" молекул, в результате которой образуется невероятно прочная взаимосвязанная структура.

В итоге получается невероятно сильное клеящее вещество. Эксперты протестировали новый состав, склеив между собой стальные пластины. Они обнаружили, что соединение способно выдерживать усилие сдвига до 22 мегапаскалей. Самое удивительное, что новый адгезив сохранял свои свойства не только при комнатной температуре, но и при температурах от -196 °C (-320,8 °F) до 200 °C (392 °F). Новый состав хорошо зарекомендовал себя на самых различных материалах, и даже работал под водой.

Разработчики объясняют эффективность клеевого состава прежде всего прочными надмолекулярными связям. В результате более плотной межмолекулярной связи вода практически полностью вытесняется из белка, исключая тем самым появление кристалликов льда (в условиях отрицательных температур), являющихся причиной разрушения многих других адгезивов. Это же объясняет возможность его работы под водой.

Кроме того, такие "взаимосвязанные компоненты можно легко разложить на составляющие и переработать в новый продукт, при чём суперклей второго поколения будет обладать такой же прочностью и надежностью" .

По мнению разработчиков, такой супрамолекулярный клей может быть особенно полезен для объектов, которые в процессе эксплуатации подвергаются большим колебаниям температур, например, во время выполнения космических миссий.

Результаты данного эксперимента были представлены в научном издании Angewandte Chemie.

Источники: Wiley, Journal Angewandte Chemie, Википедиа 
(https://ru.wikipedia.org/wiki/Краун-эфиры)
(https://ru.wikipedia.org/wiki/Супрамолекулярная_химия)
(https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202207425)
(https://onlinelibrary.wiley.com/page/journal/15213773/homepage/press/202216press.html)