Наноцепи намертво скрепят материалы, которые плохо склеиваются друг с другом — а при высоких температурах связь станет только прочнее.

Механизм образования связующего слоя между поверхностями из меди и диоксида кремния

Исследовательская группа Ганапатирамана Раманата (Ganapathiraman Ramanath) нашла способ, как склеить два материала, которые обычно не прилипают друг к другу. Новый связывающий материал состоит из наноразмерных полимерных цепей, концы которых модифицированы такими элементами как сера, кремний или кислород. Подходящий элемент выбирается в зависимости от поверхности — например, сера используется для крепления к меди. Обычно подобные модифицированные полимерные цепи самособираются в слои, образуя «лес». К сожалению, нагрев быстро разрушает связи меди с серой, и сцепление пропадает.

Однако если на противоположном конце полимерного «леса» разместить OH-группы и сделать трехслойный «сэндвич» — медь-полимер-оксид кремния — то при нагревании выше 400ОC 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 достаточно дешев (около 35 долларов за 100 г), он требуется в чрезвычайно малых количествах, при этом способен выдержать намного более высокие температуры (до 700ОС), чем ранее применявшиеся полимерные адгезивы. При нагревании сцепление даже становится прочнее.

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

Читайте также о мгновенно затвердевающем наногеле: «Жидкая броня».

«Нанометр»