The new science of strong materials

глава
5
).
Однако работы Франка и Келлера показали
,
что природа
кристаллов в природном и синтететическом полимере различна
.
В целлюлозе как сами молекулы
,
так и продольные оси
кристаллов лежат вдоль
волокна
,
и поэтому на практике реализуется большая доля теоретического модуля
.
В материалах
же типа полиэтилена Келлер обнаружил
,
что цепочки
(
СН
2
)
n
уложены совсем иначе
.
Если взглянуть на эту структуру
глазами инженера
,
сразу станет ясным
,
что лишь очень малая доля жесткости углеродной цепочки реализуется в
макроскопическом модуле пластика
:
здесь работают фактически не первичные ковалентные связи
,
а лишь вторичные
силы Ван
-
дер
-
Ваальса
,
которые действуют между складками цепочки
.
Замеренные в опыте величины модуля упругости очень хорошо согласуются с известной жесткостью вандерваальсовых
связей и с жесткостью молекулярных кристаллов типа фталоцианина
(
глава
1).

---

VIVOS VOCO: 
Дж
. 
Гордон
, «
Почему
мы
не
проваливаемся
сквозь
пол
» - 
Часть
2
http://vivovoco.rsl.ru/VV/PAPERS/TECHNICS/GORDON.1/PART03.HTM
Оказывается
,
что углеродные цепочки
,
характерные для синтетических полимеров
(
таких
,
как полиэтилен
),
очень гибкие
,
и с термодинамической точки зрения существует весьма сильная тенденция к складыванию их регулярным способом во
время кристаллизации
.
Цепи природных полимеров
(
например
,
полисахариды и
,
в частности
,
сахар
)
так не
складываются
,
и потому они намного жестче
.
Именно этому в значительной мере обязана нестареющая популярность
целлюлозы в качестве строительного материала
,
и
,
между прочим
,
это же дает основания журналам мод писать о
“
хрустящем
”
хлопке
.
Предотвратить складывание синтетических углеродных цепочек на редкость трудно
,
но как раз совсем недавно коллеги
автора получили кристаллы полиэтилена в условиях
,
когда складывание сводится к минимуму
.
Модуль упругости этих
кристаллов превышал
3500 
кГ
/
мм
2
.
Ему все еще очень далеко до теоретической величины
,
но это все
-
таки примерно в
15 
раз выше
,
чем все достигнутое на полиэтилене прежде
.
Как будет это направление развиваться и будет ли оно развиваться вообще
-
трудно сказать
.
Ясно лишь
,
что полиэтилен с
цепочками
,
вытянутыми при кристаллизации в одном направлении
,
будет совершенно иным материалом по сравнению с
тем полиэтиленом
,
который мы хорошо знаем
.
Вероятно
,
существует также принципиальная возможность делать
неармпрованные пластики с модулем Юнга стали и одной восьмой ее плотности
.
Можно предположить также
,
что
прочность и вязкость такого материала также будут высоки
.