За почти 100-летнюю историю производства натуральный каучук 🌱 — один из самых массовых биоматериалов — не сильно улучшил свою устойчивость к трещинам. Но теперь всё изменилось! 💥 Учёные из Гарвардской школы инженерии (SEAS) разработали метод, который сохраняет ключевые свойства каучука: эластичность и прочность, но при этом в разы повышает его устойчивость к повреждениям даже после многократного использования 🛠️.
Исследование, опубликованное в журнале Nature Sustainability ([ссылка](https://www.nature.com/articles/s41893-025-01559-z)), возглавил Чжиган Суо, профессор механики и материалов SEAS.
📢 «Улучшение устойчивости к трещинам продлит срок служба материала и сделает его экологичнее», — говорит Годон Нянь, ведущий автор работы.
Натуральный каучук встречается везде: перчатки 🧤, шины 🚗, обувь 👟, медицинские приборы. Его получают из латекса дерева Hevea: массу собирают, обрабатывают, смешивают с добавками и нагревают для вулканизации. При этом короткие полимерные цепи образуют плотные связи.
Новый подход сохраняет длинные полимерные цепи каучука 🍝, делая его структуру похожей на «спутанные спагетти» (учёные назвали это tanglemer). Это снижает количество химических связей, заменяя их механическими переплетениями. Когда в материале возникает трещина, длинные цепи распределяют нагрузку, позволяя каучуку кристаллизоваться при растяжении — так он становится прочнее.
🧪 Результаты превзошли ожидания:
✔️ Устойчивость к медленному росту трещин выросла в 4 раза.
✔️ Общая прочность увеличилась в 10 раз!
«Мы надеялись на улучшение в 2–3 раза, но получили скачок на порядок», — делится соавтор работы Чжэци Чэнь.
Однако метод пока не идеален: из-за испарения воды 💧 при обработке объём материала сокращается. Это делает его более подходящим для тонких изделий (перчатки, презервативы), чем для крупных (шины). Зато открываются перспективы для гибкой электроники и мягкой робототехники 🤖.
Работа выполнена при поддержке Гарвардской школы инженерии (SEAS).
[Источник: Harvard SEAS](https://www.seas.harvard.edu) | [Подробнее о химии](https://www.physicsforums.com/forums/chemistry.83/)