Les images illustrent le changement de forme du polymère en fonction de la température de transition vitreuse. Crédit :le Groupe Systèmes Autonomes de Matériaux.
Des chercheurs de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign ont amélioré la technique de polymérisation frontale, où une petite quantité de chaleur déclenche une onde de réaction en mouvement qui produit un matériau polymère. La nouvelle méthode permet une plus large gamme de matériaux avec un meilleur contrôle de leurs propriétés thermiques et mécaniques.
Le papier, "Synthèse rapide d'élastomères et de thermodurcissables à propriétés thermomécaniques réglables, " a été publié dans Lettres de macro ACS et sélectionné comme choix des éditeurs d'ACS.
"La plupart des recherches précédentes ont porté sur des matériaux plus rigides. Cet article est la première fois que la polymérisation frontale est utilisée pour synthétiser un matériau caoutchouteux, " a déclaré Nancy Sottos, une chaire Maybelle Leland Swanlund et chef du département de science et génie des matériaux, qui dirige également le groupe Autonomous Materials Systems au Beckman Institute for Advanced Science and Technology. "La nouvelle technique nous permet d'avoir plus de contrôle et de fabriquer des matériaux qui ont de bonnes propriétés d'ingénierie en termes de résistance et de rigidité."
Les chercheurs ont utilisé un mélange de deux monomères, 1, 5-cyclooctadiène et dicyclopentadiène, pour créer des matériaux adaptés à un large éventail d'applications.
"Ces matériaux sont chimiquement similaires à ce qui est utilisé dans les pneus, " dit Léon Dean, un étudiant diplômé du Groupe Sottos, qui fait partie de l'AMS. « Classiquement, la synthèse des caoutchoucs nécessite un solvant organique, plusieurs étapes, et beaucoup d'énergie, ce qui n'est pas écologique. Notre méthode de fabrication sans solvant accélère le processus et réduit la consommation d'énergie."
