Ийилчээк материалды ысытса, ал “эсинде сактап калган” алгачкы калыбына кайра келчү касиети бар. Маселен, мындай жаңы материалды адамдын ашказанына чубалжытып киргизип туруп, муштумдай зат жасап койсо болот деген эле кеп. Кытайдын Ханчжоу шаарындагы Чжецзян университетинин илимпоздору жасаган жаңы полимер кандай өзгөчө касиетке ээ?
Москвадагы Д.И.Менделеев атындагы химия-технологиялык университетинин профессору Күлипа Алиевага кайрылып, жаңы полимердин өзгөчө касиетин сурадык. Күлипа Алиева - философия илимдеринин доктору, химия илимдеринин кандидаты.
"Азаттык": Урматтуу профессор, жакында кытайлык окумуштуулар өзүнүн баштапкы формасын эсинде сактап, ошону менен катар жаңы формасын да жадында сактаганга жөндөмдүү жаңы материалды жасашыптыр. Жаңы полимер жөнүндө Science журналы баштаган Батыштын ири маалымат булактары жазышты. Сиз андан кабардар болсоңуз керек. Бул эмне болгон ачылыш?
Күлипа Алиева: Материал баштапкы формасын эсинде тутуп калат. Ошондо ал өзүнүн курамын өзгөртпөйт экен. Эгер температура, жылуулук, электр тогу, магнит жана электр талаасы таасир этсе, анда өзүнүн баштапкы формасына кайра эле барат. Кытайлык окумуштуулар жаңы материалды түзүп жатканда поликапролактон деген серпилгич химиялык полимерди колдонушкан.
Материал эластикалуу жана пластикалуу болуусу үчүн пластификатор - илээшкектикти жасаган triazabicyclodecene ( ТВD) деген жаңы затты колдонушкан. Ал зат поликапролактонду өзүнүн баштапкы формасын эсинде сактай ала турган жаңы касиетке ээ материалга айланткан. Эгер температураны серпилгичтиктин чегинен жогору ысытса, материал зарыл форманы кабыл алат.Температураны жогорулата берип, пластикалуулуктун босогосунан өйдө чыкса, ТВDнын пластификатору материалга таасир этпей калат жана башка бир формага өтүп кетет.
"Азаттык": Бул жаңы материалды жасоодо окумуштуулар материалдын эластикалык жана пластикалык касиеттерин пайдаланышыптыр. Булар эмне болгон касиеттер?
Күлипа Алиева: Поликапролактонду (PCL) ар бир адам түшүнөт. Капронду чоюп туруп таштап койсо, ал кайра эле мурдагы калыбына келчү касиети бар. Бирок кээ бир нерселер серпилчээк (эластикалуу) болот. Пластификалык касиет деген бул илээшкектик. Аны Кыргызстанда Бозов деген окумуштуу жасачу эле. Ал былтыр көз жумду. Бозов 1980-жылдары бетондун пластификациялык касиетин жогорулатуу үчүн ага ар түрдүү заттарды кошчу.
Көрсө, Кытай илимпоздору triazabicyclodecene (TBD) деген затты таап алышыптыр. Ал мурда колдонулган пластификатор экен. Аны поликапролактонго кошкондо убактысы чектелүү интервалда эластикалык жана пластикалык касиеттер калып калат экен. Ал эми температураны өзгөртсө же температуранын интервалын жогорулатса андай касиет жоголот экен. Бул демек кандайдыр бир эксклюзивдүү касиеттер болушу керек.
Чектелүү температуралык интервалда заттын ортосунда пайда болгон байланыштар резонанстуу. Антпесе бул материалдын курамы туруктуу болуп туруп кантип өзгөрөт? Демек, бул заттардын ортосундагы байланыш өзүнчө резонанстуу. Башкача жол жок. Биз адатта заттын составын өзгөртүп гана башка материалды алганга көнүп калганбыз да.
New Polymer Shapeshifts Into Complex Origami Shapes ( The Wall Street Journal гезитинен алынды)
Бул илимий табылгада температураны өзгөртүп жаңы затты алса болот. PCL жана TBD белгилүү заттар. Экөөнү кошкондо температуранын туруктуу интервалында жаңы касиет пайда болуп жатат. Бул касиет температуралык туруктуу интервалда гана сакталат экен. Демек, кытайлык окумуштуулар жасаган материалдагы эки компоненттин ортосундагы байланыш резонанстуу: чоюлат, кыскарат, өзгөрө алат, туруктуу эмес.
Затта же материалда компоненттер ортосундагы байланыш туруктуу болот. Байланыш иондук же коваленттик, же металдык, же агрегативдик болот. Менин оюмча, бул жерде кандайдыр бир кластердик же заттардын ортосунда пайда болгон башкача байланыш бар. Ал байланыш резонанстуу убакытта өзгөрүлгөн байланыш.
"Азаттык": Бул жаңы материалды кайда колдонсо болот?
Күлипа Алиева: Эң биринчиден, бул жакшы имплант. Адамдын скелетин, адамдын сөөгүн өзгөрткөн имплант. Экинчиден, муну электроникада колдонсо болот. Башкача айтканда, андан колго ороп алчу айфондорду, телефондорду жасоо мүмкүн. Бул да эчтеке эмес. Эң негизгиси, бул материалды имплант катары адамдын сөөгүн алмаштырган же башка органдарын өзгөрткөн материал иретинде колдонсо болот.
Биз азыр 2030-жылдары кибортторду колдонобуз деп айтып жатпайбызбы. Ошол маалда андроидге жана адамга окшош, тиричиликке жакын робот жасаса болот. Өзүнүн формасын кайра баштапкы абалына келтире алган касиет адамдын жана айбанаттардын булчуңдарында да бар. Илимпоздор материалга андай касиетти жасап, тирүү адамдын булчуңдарын жасаганга жакындап калышты.
Элестеткилечи! Тишти жасап, түшүп калган тиштин ордуна салып койсо, тиш пайда болот. Же болбосо телефонду колубузга ороп алып, жумуш жасай беребиз. Эң маанилүүсү эгерде жаңы табылган материалдардан киборттор жасалса, ал адамдын ордун ээлеши мүмкүн. Адам аң сезимдүү, жүрөгү бар, ойлонот. Биз эске тутуу жөндөмү жана адамдай касиеттери бар кибортторду жасап алсак, бул чоң гуманитардык катастрофага алып барышы мүмкүн. Албетте, ага чейин узак жол басыш керек.
Жаңы зат жылуулуктун таасири менен өзүнүн серпилгичтигин жана илээшкектигин эсинде сактаган материал экен. Биз мындай жол менен бара берсек, өзүнүн башка касиеттерин да эсинде тутчу материалды жасаганга жол ачабыз.
Эмне үчүн серпилчээк жана илешкээк материалды Кытай жасап жатат? Азыр Кытайдын илимий билими өтө жогору деңгээлге чыкты. Илимий изилдөөлөр түрдүү багыттарда жүрүүдө. Анын баарын биз билбейбиз. Себеби Кытай дүйнөгө жабык мамлекет. Көп кишини киргизбейт, көп нерсени айтпайт. Ошон үчүн бул илимий феномен мага кызыктуу болууда. Мурун Жапония, Германия, АКШда илимий ачылыштар көп жасалат деп билчүбүз. Ал эми акыркы төрт жылда илимий техникалык тармактарда Кытайдагы ачылыштар тууралуу сөздөр көбөйдү.
"Азаттык": Заттардын өзүнүн баштапкы формасын жадында тутуу касиети жөнүндө кыргыз окумуштуулары мурда боолгоп айтышканын сизден бир ирет уккандай болдум эле. Алар кимдер?
Күлипа Алиева: Илгери Дүрбөлөң Мамбетов жана Үсөн Асанов Москвада СССР Илимдер академиясынын Физика-химия институтунда Шершнев деген илимдердин доктору менен бирге иштешкен. Алар 1960-жылдары кадимки болоттун касиетин изилдешчү. Эгер суюк болотту кандайдыр бир формага куюп, анан катырса, болоттун алгачкы негизги катмары ошол форманын түзүлүшүн эсинде кармап калат экен. Бул жөнүндө жогорудагы эки илимпоздун макаласын окугам. Дүрбөлөң Мамбетов жаш өтүп кетти. Айтайын дегеним, эгер кандайдыр бир илимий ойлорду изилдебей таштап койсок, аны башкалар өнүктүрөт турбайбы. Кытай илимпоздору башка бирөөнүн оюн өнүктүрдү.
"Азаттык": Рахмат сизге!
Түшүндүрмө:
* Science журналы Чжецзян университетинин илимоздору жасаган жаңы материал жөнүндө “Муну материалдар боюнча илимдеги кичине бир кадам, бирок оригами үчүн чоң (гигант) кадам деп атаңыз”, деп жазды. (Редактордон: оригами – бул жапондордун кагаздан түрдүү фигураларды жасоо боюнча байыртан келаткан өнөрү.) Жаңы материал жөнүндө маалыматты sciencemag.org, wsj.com, phys.org жана башка сайттардан тапсаңыз болот.
** Эластикалык же серпилчээк материалдар эсинде эки же үч форманын касиеттерин гана сактай алат.
*** Жаңы заттын (субстанциянын) серпилчээктикке (эластичность) жана ийилчээктикке (пластичность) өтүүсүнө зарыл температуранын босогосу бири биринен бир кыйла алыс - 70 жана 130 градус.
