愚かなパテの化学

愚かなパテの化学
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愚かなパテ(または科学パテ、それは時々呼ばれるように)奇妙な材料 ゆっくり伸ばすと楽しく変形し、とても簡単に成形することができます。 しかし、十分な力でそれを引き離すと、それは二つにきれいにスナップします。 それは厚い液体であるかのように、目に見えないほどゆっくりと流れますが、ボールに巻き上げたときに硬い表面に投げれば跳ね返ります。 愚かなパテを構成する化学物質を詳しく見ると、この奇妙な行動を説明するのに役立ちます。

多くの成分が愚かなパテを作ることに入ります:重量で、それの65%はポリジメチルシロキサンと呼ばれる化合物ですが、着色剤も含まれています。 しかし愚かなパテの奇妙な特性への大きい貢献者であるのはpolydimethylsiloxane(短いのためのPDMS)です。

PDMSはシリコーンの一種であり、それらはすべてSi-O-Si単位をポリマー構造の基礎として含むという事実によって定義されるポリマーのグループである。 シリコーンポリマーは、もちろん、より一般的に豊胸手術での使用のために知られている-とはるかに不快になる独自の要素シリコンと誤解されるべき

PDMSの特性は、silly puttyの特性に部分的に関与しています。 それは粘弾性固体として知られているものです。 これは基本的に、場合によっては液体のように流れることができるが、他の場合は弾性固体のように振る舞うことを意味する。 ポリマー鎖は非常に柔軟であり、それらが特に長い場合、愚かなパテの場合のように、それらは互いに緩く絡み合うようになることができる。 これがPDMSの粘弾性の原因です。

しかし、PDMSだけの粘弾性は愚かなパテの奇妙さを説明するのに十分ではありません。 混合物中の別の成分、ホウ酸もまた決定的な貢献をする。 PDMS鎖の末端はOH基である。 ホウ酸はこれらと反応して、異なるポリマー鎖間の一時的なホウ素媒介結合を形成することができる。 これらの”架橋”はパテを一緒に握るのを助け、また特性に貢献する。

パテがゆっくりと成形されると、架橋はポリマー鎖の異なる点で壊れて再形成する時間があります。 これは、パテの粘性の流れを見ることができることを意味します。 しかし、適切な力でパテを引っ張ると、架橋は壊れて改革する時間がないので、弾力性のある挙動が見られます。 適切な力が発揮されると、パテは粉砕されることさえあります。

だけでなく、それは娯楽価値のための明白な魅力ですが、愚かなパテは実際にいくつかの深刻な用途を発見しました。 それは、その穏やかな接着特性のために、アポロ宇宙飛行のいくつかの間に道具を安全にするのを助けるために使用されました、そしてそれはまた、手の怪我から回復している患者のためのいくつかの治療技術にも使用されています。

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