На пути к более прочным, долговечным и экологичным шинам

Инженеры Гарвардского университета разработали новый способ обработки натурального каучука, сохраняющий его длинные молекулярные цепочки при добавлении армирующих частиц. Полученный композитный материал отличается исключительной жёсткостью и ударной вязкостью, что открывает перспективы создания долговечных шин с минимальным износом и снижением загрязнения окружающей среды резиновой пылью.

Исследователи из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук (SEAS) под руководством профессора Чжигана Суо разработали инновационный метод обработки натурального каучука на основе растворителя, который позволяет равномерно вводить армирующие частицы кремнезёма без разрушения длинных полимерных цепочек. В отличие от традиционного сухого смешивания, при котором происходит разрыв цепей (так называемая деструкция цепей), новый процесс растворяет каучуковые сферы латекса в толуоле, создавая однородный раствор, в который затем добавляется порошок кремнезёма. Испытания показали, что ударная вязкость материала возросла примерно на порядок — с 2 до 44 кДж/м², при сохранении высокого модуля упругости около 19 МПа. Результаты исследования, опубликованные в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, указывают на возможность создания более долговечных шин для грузовиков, автобусов и самолётов из натурального каучука, что позволит сократить отходы и уменьшить загрязнение мелкодисперсной резиновой пылью. Технология особенно актуальна в эпоху электромобилей, которые из-за большей массы создают повышенную нагрузку на шины. Помимо шинной промышленности, метод может найти применение в производстве промышленных ремней, уплотнений и компонентов мягкой робототехники.

Источник: seas.harvard.edu