Техника - молодёжи 1985-10, страница 21

Я»

_1 _LlJ

При переходе в жидкокристаллическое состояние может происходить одномерное упорядочение молекул вдоль собственной оси (а) При двухмерной упорядоченности молекул происходит также координация их центров тяжести друг относительно друга (б). Может быть и такая ориентация молекул, когда направление осей молекул в каждом последующем слое повернуто на определенный угол по отношению к направлению этих осей в предыдущем слое (в).

вых областей применения, скажем, фенолформальдегидных пластмасс изготовление выключателей и розеток. Полиэтилен давно используется для покрытия металлических проводов; полистирол — для производства различных изолирующих деталей радиоаппаратуры. Диэлектрические свойства полимеров связаны с тем, что они имеют очень низкую удельную проводимость. У полистирола она, к примеру, всего Ю^-16 Ом""¹ см""¹, в то время как, скажем, у хрома и его сплавов — 8,3 • 10 ³.

Однако современной технике нужны не только полимеры-изоляторы, но и полимеры-проводники, сочетающие выигрышные свойства синтетических материалов — эластичность, износостойкость, небольшую удельную массу - с электрической проводимостью, характерной для металлов.

Однако такие материалы можно получить, если ввести в полимерную массу электропроводящее вещество, например металлический порошок, то есть создать опять-та-ки композит. Отдельные частицы металла, соприкасаясь друг с дру

гом, образуют своеобразную сетку по всему объему полимерного те ла — материал становится электропроводным.

Однако, несмотри на кажущуюся доступность изготовления подобных электропроводников, их широ ко не применяют. И вот почему. Ко личество вводимого в полимер металлического наполнителя составляет 70 процентов от общего объема материала — иначе нельзя рас считывать на надежный контакт частиц. Металлические добавки значител1 о утяжеляют композит, да и стоит он довольно дорого. Кроме того, для получения тонкодисперсных металлических порошков требуются дополнительные технологические установки. Как же быть?

Сейчас разработан принципиально новый способ получения полимеров-проводников, или, как их называют, полимеров с «внутренней проводимостью». Они построены из макромолекул, имеющих подвижные электроны, которые участвуют в образовании двойных и тройных химических связей между отдельными атомами. Благодаря этим подвижным электронам полимеры приобрели свойство проводить электрический ток. Типичный их представитель — полиацетилен Правда, проводимость его очень незначительна — Ю^-10 Ом^-1 см^-1. Однако если добавить к нему совсем ничтожное количество легирующих веществ 0,5—1 процент, то его электропроводность увеличивается на 13 порядков и достигает значения 10³ Ом^-1 см^-1. Ее уже можно сравнивать с проводимостью хрома и его сплавов. Вот почему этот класс полимеров (кроме полиацетилена, к ним относятся поли пиррол и другие), способных к такому превращению, стали называть «органическими металлами». Они и внешне похожи на металлы - чер ного цвета, с металлическим блес ком, й значение теплопроводности у них как у металлов. Пока еще рано говорить о широком использовании этих материалов, ибо они недостаточно стабильны. Но ученые работают над этой проблемой, и, безусловно, в ближайшие годы она будет решена. Техника получит в свое распоряжение легкие, прочные, электропроводящие пленки, волокна Из них можно будет изготов

Шш

Когда раствор полимерного соединения продавливают через отверстия фильеры, у гибкоцепных полимеров на выходе из фильеры наблюдается преобладание сдвиговой деформации — волокно получается неориентированным (а), а у жесткоцепных происходит дополнительная ориентация уже упорядоченных макромолекул (б).

лять элементы компактных и удоб ных электрообогревателей, мате риалы для защиты вычислительной техники от статического электричества, а также препятствующие радиоизлучению.

Полностью раскрыть «полимер ную» тему в короткой статье невозможно. Не рассказал я, например, о производстве искусственной пищи, а она в скором времени, видимо, будет играть немаловажную роль в организации правильного, сбалансированного питания как взрослых, так и детей. Не рассказал о полимерах в сельском хозяйстве, в частности о гидрогелях, созданных нашими химиками на основе полиакриламида и полиок-сиэтилена и помогающих улучшить структуру почвы и удержать в ней влагу: 1 г таких гелей способен удержать 1 л воды Не рассказал об искусственной коже, полимерных контактных линзах, металло-органических соединениях с ценными свойствами и о целом ряде других направлений развития полимерного производства..

Как известно, в таблице Менде леева 106 элементов, 75 из них используются сейчас для получения полимерных соединений. Осталось совсем немного - и все элементы таблицы будут «задействованы» в производстве полимеров с уникальными свойствами. Это дело недалекого будущего.

Записала Н. ШАПОВА

2*

19