a Silly Putty kémiája

a Silly Putty kémiája
kattintson a nagyításhoz

a Silly putty (vagy tudományos gitt, ahogy néha hivatkoznak rá) furcsa anyag. Nyújtsa lassan, és boldogan deformálódik, és nagyon könnyen formázható. De ha elég erővel széthúzzuk, kettétörik. Folyik észrevétlenül lassan, mintha egy vastag folyadék, de ha feltekerjük egy labdát ugrál, ha dobott egy kemény felületre. A silly putty-t alkotó vegyi anyagok közelebbi áttekintése segíthet megmagyarázni ezt a furcsa viselkedést.

számos összetevő készül a silly putty készítéséhez: tömeg szerint 65% – a polidimetilsziloxánnak nevezett vegyület, de színezőanyagokat is tartalmaznak, hogy a gitt széles színválasztékot biztosítson. A polidimetil-sziloxán (röviden PDMS) azonban nagyban hozzájárul a silly putty furcsa tulajdonságaihoz.

a PDMS egyfajta szilikon, polimerek csoportja, amelyet az a tény határoz meg, hogy mindegyik Si-O-Si egységeket tartalmaz polimer szerkezetük alapjaként. A szilikon polimerek természetesen közismertebbek a mellimplantátumokban való felhasználásukról – és nem szabad összetéveszteni a szilícium elemet önmagában, ami sokkal kényelmetlenebb lenne!

a PDM-ek tulajdonságai részben felelősek a silly putty tulajdonságaiért. Ez az úgynevezett viszkoelasztikus szilárd anyag. Ez alapvetően azt jelenti, hogy bizonyos esetekben folyadékként képes folyni, másokban viszont rugalmas szilárd anyagként viselkedik. A polimer láncok meglehetősen rugalmasak, és amikor különösen hosszúak, mint a silly putty esetében, lazán összefonódhatnak egymással. Ez okozza a PDMS viszkoelaszticitását.

a PDMS viszkoelaszticitása azonban önmagában nem elegendő a silly putty furcsaságainak elszámolásához. A keverék másik összetevője, a bórsav szintén döntő mértékben járul hozzá. A silly putty PDMS láncai OH csoportokban végződnek. A bórsav ezekkel reagálva átmeneti bór által közvetített kapcsolatokat képezhet a különböző polimer láncok között. Ezek a ‘keresztkötések’ segítik a gitt összetartását, és hozzájárulnak annak tulajdonságaihoz is.

amikor a gitt lassan formálódik, a keresztkötéseknek ideje van a polimer láncok különböző pontjain megtörni és megreformálni. Ez azt jelenti, hogy láthatjuk a gitt viszkózus áramlását. Ha azonban a gittet megfelelő erővel húzzák meg, a keresztkötéseknek nincs idejük elszakadni és megreformálódni, így rugalmas viselkedés látható. Megfelelő erővel a gitt akár összetörhető is.

amellett, hogy nyilvánvaló vonzereje a szórakoztató értéknek, a silly putty valóban komoly felhasználási lehetőségeket talált. Az Apollo űrmissziók során segédeszközöket használtak, enyhe tapadási tulajdonságai miatt, és néhány terápiás technikában is megtalálható a kezük sérüléséből felépülő betegek számára.

DOWNLOAD

SUBSCRIBE

az ebben a cikkben szereplő grafika a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Nemzetközi licenc alatt van licencelve. Lásd a webhely tartalomhasználati irányelveit.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.