Een groep wetenschappers van Brown University heeft een probleem bestudeerd waarvoor lange tijd geen oplossing bestaat. Zo werd ooit een extreem duurzaam polymeer PBO (polybenzoxazool) voorgesteld voor kogelvrije vesten. Op basis van polybenzoxazool werden seriële kogelvrije vesten geproduceerd voor het Amerikaanse leger, maar na enige tijd werden ze teruggetrokken. Het bleek dat dit materiaal van kogelvrije vesten onderhevig is aan onvoorspelbare vernietiging onder invloed van vocht. Dit verhindert niet de productie en verkoop van kogelvrije vesten van verschillende aanpassingen van PBO onder het merk Zylon, maar de betrouwbaarheid van de materialen laat nog steeds veel te wensen over.
Het probleem met de betrouwbaarheid van PBO is dat het extreem corrosief polyfosforzuur (PPA) gebruikt om de polymeerketens af te breken tijdens het productieproces van het materiaal. Het zuur werkt zowel als oplosmiddel als als katalysator. De zuurmoleculen die in de polymeermoleculen achterblijven, laten zich vervolgens tijdens de werking van kogelvrije vesten voelen door onverwachte vernietiging van het materiaal. Als je PPA vervangt door iets onschadelijks, kunnen de prestaties van PBO-polymeren dramatisch worden verbeterd, maar waardoor?
Wetenschappers van Brown University gebruiken PBO als katalysator voor het bouwen van moleculaire ketens een legering van nanodeeltjes van goud (Au) en palladium (Pd). Tijdens het experiment werd de optimale verhouding van het een en het ander geïdentificeerd - 40% goud en 60% palladium - wat de productie van het polymeer maximaal versnelde. In dit geval was het oplosmiddel mierenzuur, een milieuvriendelijke en hernieuwbare grondstof. Over het algemeen is het nieuwe technologische proces minder energie-intensief en niet zo duur als het gebruik van polyfosforzuur.
Nadat met de nieuwe methode voldoende hoeveelheden PBO-polymeer waren geproduceerd, werd deze getest door het gedurende vele dagen in water en zuur te koken. Het materiaal heeft geen degradatie ondergaan, wat hoop geeft op een aanzienlijke verbetering van de prestaties van kogelvrije vesten die het gebruiken. In het tijdschrift verscheen een artikel gewijd aan dit onderzoek .
Bron: 3dnews.ru