Група вчених із Університету Брауна (Brown University) вивчила проблему, яка довго залишалася без вирішення. Так, свого часу для бронежилетів було запропоновано надзвичайно міцний полімер PBO (полібензоксазол). На основі полібензоксазолу випускалися серійні бронежилети для армії США, але через якийсь час вони були відкликані. З'ясувалося, що цей матеріал бронежилетів схильний до непередбачуваного руйнування під впливом вологи. Це не заважає випускати і продавати бронежилети з тих чи інших модифікацій PBO під торговою маркою Zylon, але надійність матеріалів все ще бажає кращого.
Проблема з надійністю PBO полягає в тому, що для розкладання полімерних ланцюжків у процесі виготовлення матеріалу використовується вкрай агресивна поліфосфорна кислота (PPA). Кислота працює як розчинник та як каталізатор. Молекули кислоти, що залишилися в молекулах полімеру, згодом даються взнаки в процесі експлуатації бронежилетів несподіваним руйнуванням матеріалу. Якщо замінити PPA щось нешкідливе, то експлуатаційні якості PBO-полімерів можна різко поліпшити, але чим?
Вчені з Університету Брауна як каталізатор для вибудовування молекулярних ланцюжків PBO сплав із наночастинок золота (Au) та паладію (Pd). У ході експерименту було виявлено оптимальне співвідношення одного та іншого - 40% золота і 60% паладію - яке максимально прискорювало виробництво полімеру. При цьому розчинником виступила мурашина кислота - екологічно чиста і відновлювана сировина. Загалом новий технологічний процес вийшов менш енергоємним і не таким дорогим, як із використанням поліфосфорної кислоти.
Після виготовлення достатніх обсягів полімеру PBO новим способом його випробували в ході багатоденного кип'ятіння у воді та кислоті. Матеріал не зазнав деградації, що дає надію на суттєве збільшення експлуатаційних якостей бронежилетів із його використанням. Стаття, присвячена цьому дослідженню, опублікована в журналі .
Джерело: 3dnews.ru