Materialen gemaakt van polymeren kunnen erg veelzijdig zijn, maar om complexe functionaliteiten als een zelf-reparerend vermogen te krijgen, is doorgaans een ingewikkeld productieproces nodig. De uitdaging voor wetenschappers is dan ook om polymeren met slimme eigenschappen te maken via een eenvoudig proces.
En dat is nu precies wat hoogleraar organische chemie Ben Feringa van de Rijksuniversiteit Groningen (RUG) samen met zijn Chinese collega’s heeft gedaan. Ze beschrijven hun ontdekking in een artikel dat vrijdag (27 juli) verscheen in het toonaangevend wetenschapstijdschrift Science Advances.
Het materiaal dat de onderzoekers via een relatief simpel proces wisten te produceren, heeft verschillende complexe eigenschappen. Zo breekt het niet onder druk en is het zelfs goed bestand tegen messen. Toch kan het polymeer tot wel 150 keer de oorspronkelijke lengte worden opgerekt zonder te breken. Krassen op het polymeer herstellen vanzelf bij kamertemperatuur. En als je slangetjes van het materiaal doorsnijdt en dan de snijvlakken tegen elkaar drukt vormen ze weer één geheel, met de sterkte van het originele materiaal.
Het polymeer kan zich ook verbinden aan oppervlakken door de vorming van waterstofbruggen, wat betekent dat het ook als lijm is te gebruiken. De onderzoekers smolten het polymeer en gebruikten de vloeistof om glazen plaatjes aan elkaar te lijmen. Een verlijmd oppervlak van 2 bij 2 centimeter kon een gewicht van vijf kilogram dragen. De ontdekkers concluderen dan ook dat “dit eenvoudige copolymeer belangrijke toepassingen kan hebben in de productie van lijm, zelf-reparerend materiaal en draagbare bio-afbreekbare producten”.
Het onderzoek werd verricht in Shanghai, aan het Feringa Nobel Prize Scientist Joint Research Center, School of Chemistry and Molecular Engineering van de East China University of Science and Technology (ECUST). Prof. dr. Ben Feringa, die in november 2016 tot buitengewoon hoogleraar werd benoemd aan ECUST, bedacht en begeleidde het project met zijn Chinese collega’s.
Afbeelding: ECUST/RUG/Science Advances
Innovatie
Nieuwe, baanbrekende ontdekking Ben Feringa: complexe polymeer uit simpel proces
De Groningse Nobelprijswinnaar Ben Feringa heeft samen met onderzoekers van de East China University of Science and Technology een baanbrekende ontdekking gedaan. Ze wisten op een simpele wijze een complex polymeer te produceren dat mogelijk toepasbaar is in lijm, zelf-reparerend materiaal en afbreekbare producten.
Leestijd: 1 minuut
