Нужен рецепт полимерного геля

[Ivanov]

Для улучшения свойств упаковки необходим гель со следующими свойствами: В гель добавляются волокна, содержащие катализатор. Дегидратация происходит вблизи волокна, так что гель стягивается, деформируется вокруг каждого волокна, вызывая равномерную стяжку обьекта упаковки мягкой, но сверхпрочной шубой.

[Smol]

Не, ну нужны подробности: какой гель, водорастворимый или нет, какие по природе могут быть волокна, упаковка для чего (пищевая или нет), или это вообще что-то вроде заливочного состава...
В общем, давайте более конкретно...

[Ivanov]

Гель любой (водорастворимый или нет - не важно), но нетоксичный, лучше пищевой, типа желатина, так как контактирует с яйцами. Волокна - тоже.

Задача в том, чтобы волокна формировали направленные усилия. То есть чтобы гель стягивался вдоль них или к ним и возникало внутреннее напряжение в геле.

Инициация стягивания может происходить при резонансе длины волокна и четверти волны электромагнитного излучения, то есть если волокно обладает более высокой проводимостью нежели гель, то ЭМВ вызывает появление разности потенциалов на концах волокон и запускает реакцию катализа. Причем управляя длиной волны излучения можно резонировать (воздействовать избирательно) на волокна разной длины. (Насчет резонанса - это не я придумал, а физик Глаголева-Аркадьева еще в 1922 году. Она исследовала ЭМ излучение милиметрового диапазона 100 ГГц. Длина алюминиевых волокон у нее была порядка миллиметра. У меня используется бытовая СВЧ печка (2.4 ГГц) и волокна порядка 3 см. )

[Smol]

Это когда-то был такой "норпласт", на поверхности наполнителя (он правда был не волокнистый, а дисперсный, но это не так в данном случае важно, были и "волоконные варианты") был нанесен катализатор, на котором и полимеризовался мономер... Получался как-бы "наполнитель в полимерной шубе" (никакого "стягивания" не могло происходить, ибо прочность наполнителя гораздо выше прочности полимера, поэтому молекулы мономера просто структурировались вокруг макрочастиц наполнителя), очень высокомолекулярный полимерный материал с удивительными свойствами, минерала там было 90-95%, а полимера - всего 5-10%... А поскольку минерал всегда очень дешевый, а полимер всегда относительно дорогой, то себестоимость такого пластика казалась тогдашним научным начальникам совершенно копеечной...
Но это так никуда и не пошло только потому, что расходы на подготовку наполнителя (он должен быть обязательно каталитической чистоты, поэтому его многократно промывали и вообще по-всякому чистили) оказались такими, что ни о какой экономии речи уже идти не могло...

Кроме того, я вот сходу не могу придумать ни одного волокна, на которое легко можно было бы нанести катализатор полимеризации (да еще так, чтобы вся система потом была пригодной для пищевого использования)... Даже полиэтилен низкого давления с катализатором Циглера-Натта редко пищевым бывает, чтобы его таким сделать - надо дополнительно после полимеризации ПЭНД тщательно отмывать...

[Ivanov]

Ну вот, нашелся человек, который "видел" нечто близкое!
"ибо прочность наполнителя гораздо выше прочности полимера" - а мне нужно наоборот - чтобы гель стягивался жесткими волокнами, возможно рожденными из самого геля (из того же материала.)

Насчет катализатора - не заморачивайтесь Smol - катализатором может служить не обязательно ядовитое вещество. Ультразвук, электрический ток, свет, да просто пищевой агент какой то с нужными свойствами. Мне не обязательно нужна реакция полимеризации, можно и любую другую, лишь бы диффузия вещества была такая, что вызывала стяжки и как следствие деформацию в блоке.

[Smol]

Нет, ну мягкий гель жесткими волокнами стягиваться не может, а вот "сворачиваться" (как денатурируемый белок) под действием каких-то внешних физических факторов макромолекулы могут... Только это Вам вряд ли поможет, не использовать же Вам в качестве упаковочного средства яичный белок (который как все знают, хорошо скрепляет между собой разнородные фрагменты яичницы - мелкие кусочки колбасы, ветчины, картофеля, сыра и т.д.)...
Тут еще вопрос цены, можно из термореактивных полиамидов что-то придумать, но дорогие они, заразы...

[Ivanov]

Нет, ну мягкий гель жесткими волокнами стягиваться не может,...

Я имею в виду гель с пространственной жесткостью далекий от жидкости, близкий к твердому телу, то есть гель, который при комнатных температурах сохраняет свою форму и, следовательно, может иметь упругую деформацию.

Если в такой гель набросать хорошо адгезируемых укорачивающихся волокон, то вы увидите в поляризованном свете внутренние напряжения. А если сокращения будут порядка сантиметра, то гель сильно деформируется и будет держать форму.

не использовать же Вам в качестве упаковочного средства яичный белок

Почему бы и нет - раньше здания строили именно на нем. До сих пор стоят! Спасибо за оригинальную идею Smol - использовать в качестве упаковки пищевой белок! Может быть отходы... Ну сегодня можно и не яичный белок использовать. Вот я и ищу что.

[chemist-s]

Если в такой гель набросать хорошо адгезируемых укорачивающихся волокон, то вы увидите в поляризованном свете внутренние напряжения. А если сокращения будут порядка сантиметра, то гель сильно деформируется и будет держать форму..

Думаю, чтобы деформация не была беспорядочной, движение волокон должно быть согласованным, т.е. волокна должны быть не просто "набросаны", а специально сорганизованы, например, в виде корзины.

Спасибо за оригинальную идею Smol - использовать в качестве упаковки пищевой белок! Может быть отходы... Ну сегодня можно и не яичный белок использовать. Вот я и ищу что.

Может не совсем в тему "умных упаковок", но близко:

Код: Выделить всё

Новый материал, который более чем на 95% состоит из воды
http://gizmod.ru/2010/01/22/34plastikovaja34_voda_zamenit_silikon/

[Ivanov]

в тему, в тему!
вот тут вроде ссылка на подробную статью про этот гидрогель:
Notably, this material is formed only by non-covalent forces resulting from the specific design of a telechelic dendritic macromolecule with multiple adhesive termini for binding to clay.
http://www.ihim.uran.ru/
Сейчас пробовал нагревать клей Титан (наивно надеясь временно увеличить текучесть) - после 85 градусов внутри периодически образуются огромные воздушные пузыри и исчезают. Как в кипящей воде, только медленно. Это шоу нужно видеть! Не получилось сделать его текучим...

[chemist-s]

вот тут вроде ссылка на подробную статью про этот гидрогель:
...

Что-то не удается скачать оттуда файл:

Код: Выделить всё

ftp://ihim.uran.ru/localfiles/nature08693[1].pdf

Если у Вас получилось, выложьте, пожалуйста, интересно посмотреть что ж там за молекулы такие.

Сейчас пробовал нагревать клей Титан (наивно надеясь временно увеличить текучесть) - после 85 градусов внутри периодически образуются огромные воздушные пузыри и исчезают. Как в кипящей воде, только медленно. Это шоу нужно видеть! Не получилось сделать его текучим...

Может его лучше разбавить?

[Ivanov]

тоже не удалось скачать. написал письма авторам пдфа. жду ответа. хотелось бы сделать такой гель - есть идеи куда его применить. а фото скорее всего подделка, иначе зачем эта кнопочка на ладони - имхо это затычка в полиэтиленовом пакете с водой.

а чем это интересно можно разбавить полиуретан? да и потом растворитель выгонять...

[Ivanov]

профессор ответил насчет водяного геля. кому интересно вот их сайт и пдф:

Dr. Takuzo AIDA
Professor
Department of Chemistry and Biotechnology
School of Engineering, The University of Tokyo
7-3-1 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo 113-8656, Japan
Phone: +81-3-5841-7251
Fax: +81-3-5841-7310
E-mail: aida@macro.t.u-tokyo.ac.jp
http://macro.chem.t.u-tokyo.ac.jp/

Project Leader
JST ERATO-SORST NANOSPACE PROJECT
National Museum of Emerging Science and Innovation Bldg.,
4th Floor, 2-41 Aomi, Koto-ku, Tokyo 135-0064, Japan
Phone: +81-3-3570-9182
Fax: +81-3-3570-9183
http://www.nanospace.miraikan.jst.go.jp/

а gizmod как всегда фальшивку поместили - в оригинальной статье гораздо хуже картинка полимера.

[chemist-s]

Спасибо за информацию, коллега!

Да уж, молекулы там не кислые для приготовления этого синтетического студня!
Что-то вспоминается, задача, аналогичная Вашей, кажется ставилась на Innocentiv или на yet2.com Technology, поищите, сейчас разработки "умной упаковки" растут как грибы после дождя