Теперь мы живем в буквальном смысле в окружении пластика, очень различные. Но, несмотря на постоянное развитие новых технологий, все основные полимерные материалы в течение почти столетия, остаются практически неизменными состав и их другие свойства. И недавно, группа исследователей из северо-западного университета, во главе с Сэмюэлем Стаппом (Samuel Stupp), разработала совершенно новый тип гибридного полимера, который является довольно необычное сочетание твердых и мягких материалов. Это прорыв в наноинженерии открывает путь для разработки множества новых технологий, из самовосстанавливающихся материалов до искусственных мышц.

Процесс формирования гибридного полимера одновременно «монтаж», мономеров, длинные молекулы двух различных полимерных материалов. Если этот процесс происходит так, что одной молекулы структура «строится» вокруг второй молекулы и наоборот. В результате молекулы одного полимера образует ковалентных химических связей, и второе — за счет нековалентных связей. Ковалентные связи очень сильные, и благодаря этому в центре образуется своего рода «ядро», сечение которого напоминает звезды несколько. Нековалентные связи менее прочные, и при их помощи формируется из мягкого полимера, который заполняет промежутки между частью более прочного материала.

«Новый полимер является уникальная структура, наноразмерными «офисов», которые могут удалять и восстанавливать много-много раз, если вы хотите, чтобы химическим путем», — говорит Сэмюэл Стапп, — «некоторые конторы содержит твердый полимер, а другие выполнены мягкой надмолекулярным материалом, который может быстро реагировать на изменения некоторых факторов окружающей среды. Эти реакции позволяют производить на основе таких полимеров, продуктов с функциями и характеристиками, которые характерны для живых организмов».

Надмолекулярная полимеризация действует как своего рода катализатор процесса ковалентной полимеризации, что позволяет получить материал с достаточно высоким значением молекулярной массы. Кроме этого, одновременно полимеризация ковалентных и нековалентных связей позволяет молекул различных типов сцепляться друг с другом, образуя цилиндрическую полимерную «нить», которая может быть любой длительности.

Необычные свойства нового полимера, открывают возможности для реализации целого ряда новых технологий. Этот материал может быть использован в качестве средства для целевой доставки лекарств, которая может вместить в свой офис набор различных препаратов, освобождая их только в определенных местах. Другие характеристики нового полимера позволяет создать на его основе новые самовосстанавливающиеся материалы, которые можно использовать для защитных покрытий. И кроме того, новый полимер, других материалов позволяет сделать его основой искусственных мышц, сокращающихся под воздействием электричества, света, тепла и других видов энергии.