Επιστήμονες του Πανεπιστημίου της Νότιας Φλόριντα λύνουν το μυστήριο ενός αιώνα: τι κάνει το καουτσούκ πιο ισχυρό;

Αιθάλη, πυριτία και υλικά ενίσχυσηςΝέα rss4

Επιστήμονες του USF λύνουν το μυστήριο ενός αιώνα για το τι κάνει το καουτσούκ πιο ισχυρό

27 Αυγούστου 2026

RubberWorld

Τάμπα, Φλόριντα — Επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Φλόριντα λένε ότι έχουν λύσει ένα μακροχρόνιο μυστήριο για το γιατί η προσθήκη μικροσκοπικών σωματιδίων αιθάλης μπορεί να μετατρέψει το μαλακό καουτσούκ σε υλικό αρκετά ισχυρό ώστε να αντέχει σε ακραία φορτία.

Σύμφωνα με το πανεπιστήμιο, η ανακάλυψη θα μπορούσε να βοηθήσει τους κατασκευαστές να σχεδιάσουν ισχυρότερα, ασφαλέστερα και πιο ανθεκτικά προϊόντα από καουτσούκ, συμπεριλαμβανομένων ελαστικών, βιομηχανικών σφραγίδων και εξαρτημάτων που χρησιμοποιούνται σε αεροδιαστημικά και ενεργειακά συστήματα.

Η ερευνητική ομάδα, με επικεφαλής τον καθηγητή David Simmons της Σχολής Μηχανικών του USF, χρησιμοποίησε 1.500 προσομοιώσεις μοριακής δυναμικής για να εξετάσει πώς αλληλεπιδρούν εκατοντάδες χιλιάδες άτομα μέσα στο ενισχυμένο καουτσούκ. Οι προσομοιώσεις αντιστοιχούσαν σε περίπου 15 χρόνια υπολογιστικού χρόνου και πραγματοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας το μεγάλο υπολογιστικό σύμπλεγμα του USF.

Τα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν στα Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών, επιλύουν ανταγωνιστικές θεωρίες που περιβάλλουν την ενίσχυση του καουτσούκ για δεκαετίες, ανέφερε το πανεπιστήμιο.

Η αιθάλη, μια μορφή λεπτού άνθρακα που χρησιμοποιείται συνήθως για την ενίσχυση του καουτσούκ, προστίθεται σε προϊόντα από καουτσούκ για σχεδόν έναν αιώνα. Αυτή η πρακτική είναι ιδιαίτερα σημαντική στην κατασκευή ελαστικών, όπου το ενισχυμένο καουτσούκ πρέπει να αντέχει στη θερμότητα, τη φθορά και την επαναλαμβανόμενη καταπόνηση.

Ωστόσο, οι επιστήμονες δεν είχαν φτάσει σε μια ολοκληρωμένη εξήγηση για το γιατί τα σωματίδια κάνουν το καουτσούκ δραματικά ισχυρότερο.

Ο Simmons και οι συνεργάτες του — μεταδιδακτορικός ερευνητής Pierre Kawak και διδακτορικός φοιτητής Harshad Bhapkar — διαπίστωσαν ότι το κλειδί περιλαμβάνει μια ιδιότητα γνωστή ως λόγος Poisson, που περιγράφει πώς ένα υλικό αλλάζει σχήμα όταν τεντώνεται.

Το καουτσούκ αντιστέκεται φυσικά στις αλλαγές όγκου. Όταν μια συνηθισμένη λάστιχο τεντώνεται, γίνεται πιο λεπτό διατηρώντας περίπου τον ίδιο όγκο. Τα σωματίδια αιθάλης παρεμβαίνουν σε αυτή τη φυσιολογική λέπτυνση, αναγκάζοντας ουσιαστικά το καουτσούκ να αντισταθεί σε αύξηση του όγκου

*Source: Rubber World. For reference only.