木曜日、世界はコードネームTitanとHydroという2つの新しいポリマーを歓迎した。どちらも同じ反応から生じたものである。 1つは堅いものです。それは次世代コンピュータの一部になる可能性があります。もう1つはジェルなので、水溶性マニキュアに含まれる可能性があります。
IBMの研究者であるジャネット・M・ガルシア氏は、この発見に1年以上かけて取り組んだ十数人の科学者や研究者からなるチームの1人であり、現在その研究結果を査読誌サイエンスに投稿している。
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人間は 1 世紀の大部分にわたって合成ポリマーを作成してきました。現在では、ハンドルやお気に入りのポリエステル スーツからコンピューターや飛行機に至るまで、あらゆるものに合成ポリマーが使用されています。しかし、このような新しいポリマー形成化学反応は非常にまれです。
「ほとんどの（ポリマーの）発見は1930年から1950年の間に行われました」とガルシア氏はMashableに語った。
ポリマーは本質的に 10,000 個以上の原子で構成される高分子であり、自然界に存在し (ゴム)、研究室で合成されています (ポリスチレン)。
IBMの新しいポリマーの走査型電子顕微鏡画像 クレジット: IBM Research
たとえ同じ反応から作られたとしても、2 つの新しいポリマーは異なる特徴を持っています。
当然タイタンの方が強いです。 IBMによると、骨のような強度（測定値は私たちの体を構成する有機材料と同様）で、引張強度は鋼鉄の約3分の1だという。しかし、IBMの研究者がTitanと2%から5%のカーボンナノチューブを組み合わせたところ、現在の航空機で時々使用されているポリアミドよりも3倍強い材料を作ることができることがわかりました。
ハイドロはほとんどが液体であり、非常に柔軟です。 「自己修復」することもできます。ガルシア氏によると、ポリマーの塊を 2 つに切り、その断片を隣り合わせに置くと (ただし、無理にくっつけないでください)、それらは結合して 1 つの塊に戻ります。用途の 1 つは、強力な接触接着剤です。
ゲル状ポリマーのもう 1 つの重要な特徴は、水中で出発物質に戻る能力です。これはゆっくりと起こる可能性があるため、徐放性ジェルとして設定できる可能性があります。アセトンとは対照的に、水で除去できるペイントやマニキュアなどのより丈夫な素材にも使用できます。
構成はまったく異なりますが、2 つのポリマーには共通の特徴があります。どちらもリサイクル可能です。ハイドロは水溶性であり、タイタンは比較的軽い酸でその成分に分解できます。この後者の機能により、ポリマーベースの技術が、回収不可能なポリマーに基づいて構築された技術よりもリサイクル可能になる可能性があります。
「長年のベンチマークを超える機械的および熱的特性を備えた可逆性熱硬化性樹脂（ポリマー）の発見は重要です」と発見論文を査読したバージニア工科大学の化学教授ティム・ロング氏は電子メールでMashableに語った。 「IBMはコンピューティングとモデリングにおけるリーダーシップを活用して、新しい先端材料の発見を加速します。」
ライス大学工学部長エドウィン・L・トーマス教授は、「実際の商業開発を見るまでは、本当の意味を伝えるのは難しい」と付け加えた。トーマス氏は、新しいポリマーの評価についてはやや慎重だが、リサイクルの観点からは大きな可能性があると付け加えた。 「熱硬化性樹脂は常に不可逆反応であると考えられてきました。一度材料を鋳造すると、硬くて丈夫で永久的な（リサイクル不可能な）材料が得られます。」
特にトーマス氏は、この発見はテクノロジーに真の影響を与える可能性があると考えており、エレクトロニクスにおけるポリマーの使用は、回路内で電子を運ぶために使用される金などの貴重な貴金属を回収できる可能性があることを意味するかもしれないと述べた。 「現在、電子廃棄物はすべて埋め立て地に送られています」と彼は言う。
消費者がこれらのポリマーが実際に動作しているのを見るまでには、数か月、場合によっては数年かかる可能性があります。ピアレビューが終了したら、IBM は Hydro と Titan を大量に生産するメーカーを見つける必要があります。