Ученые Университета Южной Флориды разгадали вековую загадку: что делает резину более прочной?

Технический углерод, кремнезем и усиливающие материалыНовостиrss4

Ученые USF разгадывают вековую загадку, что делает резину более прочной

27 августа 2026 г.

RubberWorld

Тампа, Флорида — Ученые Университета Южной Флориды заявляют, что разгадали давнюю загадку: почему добавление крошечных частиц технического углерода может превращать мягкую резину в материал, достаточно прочный, чтобы выдерживать экстремальные нагрузки.

По словам университета, это открытие может помочь производителям создавать более прочные, безопасные и долговечные резиновые изделия, включая шины, промышленные уплотнения и компоненты, используемые в аэрокосмических и энергетических системах.

Исследовательская группа под руководством профессора Дэвида Симмонса из Инженерного колледжа USF использовала 1500 моделирований молекулярной динамики, чтобы изучить, как сотни тысяч атомов взаимодействуют внутри усиленной резины. Моделирование заняло около 15 лет вычислительного времени и было выполнено с использованием крупного вычислительного кластера USF.

Результаты, опубликованные в Proceedings of the National Academy of Sciences, разрешают конкурирующие теории, окружающие усиление резины на протяжении десятилетий, сообщает университет.

Технический углерод, форма мелкого углерода, обычно используемая для усиления резины, добавляется в резиновые изделия уже почти столетие. Эта практика особенно важна при производстве шин, где усиленная резина должна выдерживать нагрев, износ и повторяющиеся нагрузки.

Однако ученые не получили всестороннего объяснения того, почему частицы делают резину значительно прочнее.

Симмонс и его коллеги — постдокторант Пьер Кавак и аспирант Харшад Бхапкар — обнаружили, что ключевую роль играет свойство, известное как коэффициент Пуассона, которое описывает, как материал меняет форму при растяжении.

Резина естественным образом сопротивляется изменению объема. Когда обычная резинка растягивается, она становится тоньше, сохраняя примерно тот же объем. Частицы технического углерода мешают этому нормальному утончению, фактически заставляя резину сопротивляться увеличению объ

*Source: Rubber World. For reference only.