Российские ученые нашли способ продлить срок хранения продуктов

Ученые Кабардино-Балкарского государственного университета имени Х. М. Бербекова в составе исследовательского коллектива разработали модель, которая позволяет рассчитывать, насколько легко газы проходят через полимерные материалы. Результаты исследования опубликованы в журнале «Известия Кабардино-Балкарского государственного университета».

Полимеры широко используют для производства упаковки продуктов и защитных покрытий для металла. Однако некоторые из них пропускают газы и влагу. Это может сокращать срок хранения продуктов и способствовать появлению коррозии на металлических изделиях.

Чтобы сделать полимер менее проницаемым, в него добавляют очень мелкие твердые частицы. Они становятся своеобразными препятствиями для газа: вместо прямого пути ему приходится двигаться по более сложной траектории. Чем больше таких частиц и чем лучше они распределены в материале, тем труднее газу пройти через него.

Ученые выяснили, что важен еще один фактор — насколько хорошо частицы соединяются с самим полимером. Если они прочно сцеплены с материалом, газу сложнее проходить через него. При слабом взаимодействии компонентов свойства композита меняются иначе.

Для эксперимента исследователи использовали поликарбонат, а также графит и термически восстановленный графен. На основе полученных данных они создали формулы, которые позволяют заранее оценить газопроницаемость такого материала.

Расхождение между расчетами и результатами экспериментов составило около 6–7%. По словам ученых, это сопоставимо с погрешностью измерений.

Разработанная модель позволит заранее прогнозировать свойства полимерных материалов и понимать, какие характеристики можно получить при изменении состава. Это поможет сократить количество предварительных экспериментов, а также снизить затраты времени и ресурсов при разработке новых материалов.

В дальнейшем ученые планируют продолжить исследования и адаптировать модель для других полимеров и композитов. Их цель — создать материалы с пониженной газопроницаемостью, которые в дальнейшем можно будет использовать в производстве.

Еще больше новостей — у Пятого канала в мессенджере МАКС.