Une équipe de recherche affiliée à l’UNIST a réalisé une percée significative dans la compréhension des propriétés des polymères ramifiés à chaîne courte (SCB). Les résultats ont des implications de grande portée pour diverses applications industrielles, car les polymères SCB peuvent présenter des performances améliorées dans les matériaux d’emballage, les appareils électroniques, les pièces automobiles et les appareils médicaux. L’étude est en cours publié dans le Journal de Rhéologie.
Sous la direction du professeur Chunggi Baig, l’équipe de recherche a mené une analyse approfondie de l’enchevêtrement et du comportement des polymères SCB au niveau moléculaire à l’aide d’analyses théoriques et de simulations informatiques. Les résultats ont révélé que les polymères SCB possèdent des caractéristiques uniques, distinctes des polymères linéaires, qui peuvent être exploitées pour créer des matériaux aux propriétés mécaniques améliorées.
L’une des caractéristiques clés des polymères SCB est leur structure en chaîne dense, qui présente une résistance dynamique supérieure à celle des polymères linéaires. Cela est dû à la rigidité accrue de la chaîne causée par la restriction de torsion des atomes du squelette autour des points de ramification, ainsi qu’au mouvement brownien rapide des branches courtes. L’équipe a analysé des molécules comportant deux à six branches courtes, un domaine d’étude jusqu’alors négligé qui a le potentiel de faire progresser considérablement la science des polymères.
Les chercheurs ont comparé la structure du polymère SCB à celle d’un fil emmêlé, où de petits brins dépassent des fibres plus grosses, ce qui donne lieu à une résistance, une élasticité et une résistance accrues. Cette propriété unique fait des polymères SCB un matériau attrayant pour diverses applications.
Selon Donghun Choi, premier auteur de l’étude, « nos travaux ouvrent une nouvelle voie pour la modélisation et les caractéristiques rhéologiques des systèmes polymères SCB ». Il a ajouté que l’utilisation des caractéristiques spécifiques des polymères SCB dans l’industrie pourrait conduire à des réductions de coûts et à une efficacité accrue.
Le professeur Baig a souligné que l’amélioration des performances des matériaux polymères peut réduire les coûts logistiques et l’impact environnemental. « Nous pouvons concevoir différents types de matériaux d’emballage qui améliorent simultanément la protection du produit et sa valeur esthétique », a-t-il déclaré.
Plus d’information:
Donghun Choe et al., Caractéristiques structurelles, topologiques et rhéologiques des polymères ramifiés à chaîne courte enchevêtrés fondus sous écoulement de cisaillement en comparaison avec l’analogue linéaire, Journal de Rhéologie (2024). DOI: 10.1122/8.0000844