Создана эпоксидная смола, твердеющая под воздействием магнитного поля: быстро и дешево
Ученые разработали новый вид эпоксидки, для отверждения которой требуется на порядок меньше энергии
Одна из проблем с эпоксидными смолами, активируемыми нагреванием, заключается в том, что ее вместе с материалами, на которые она наносится, необходимо помещать в высокотемпературную печь. Этот процесс используется производстве таких продуктов, как углеродное волокно. Он требует много энергии и может повредить многие вещества. Кроме того, если эпоксидная смола находится между непрозрачными изоляционными материалами, она защищена как от тепла, так и от ультрафиолета, что значительно затрудняет склеивание.
В поисках альтернативы ученые из Сингапурского технологического университета смешали термически активируемую эпоксидную смолу с наночастицами из марганца, цинка и железа. Когда эта смесь подвергается воздействию магнитного поля, частицы нагреваются, отверждая эпоксидную смолу. Не нужно добавлять катализатор (как в случае с двухкомпонентными эпоксидными смолами), и не имеет значения, покрыт ли клейкий слой смолы какими-либо материалами.
По словам исследователей, один грамм «магнитоотверждающего клея» твердеет с помощью 200-ваттного электромагнитного устройства в течение пяти минут, потребляя при этом 16,6 ватт-часов энергии. Такое же количество обычной эпоксидной смолы нужно было бы поместить в духовку мощностью 2000 Вт на один час, что требует 2000 Вт-часов. Таким образом, новая разработка в 120 раз эффективнее с точки зрения расхода энергии.
Более того, утверждается, что прочность связи аналогична прочности обычных эпоксидных смол. Потенциальные области применения этой технологии могут включать производство аэрокосмической, автомобильной, спортивной и медицинской продукции.
«Скорость и температуру отверждения можно регулировать, чтобы производители существующих продуктов могли модернизировать или улучшать уже существующие методы производства. Например, вместо того, чтобы наносить клей и заставлять его твердеть по частям на конвейере, можно поступить проще: предварительно нанесите клей на все детали, а затем отвердите их, пока они движутся по конвейерной цепи», — пишут авторы изобретения. Статья, посвященная исследованию, была недавно опубликована в журнале Applied Materials Today.