دانشمندان  مهندسی و علوم کاربردی دانشگاه هاروارد (Harvard SEAS) موفق به توسعه نوعی جدید از لاستیک طبیعی شده‌اند که مقاومت بسیار بالاتری در برابر ترک‌خوردگی دارد. این نوآوری که در نشریه علمی Nature Sustainability منتشر شده، می‌تواند نقطه عطفی در صنعت تولید لاستیک باشد و مسیر را برای تولید محصولات بادوام‌تر و پایدارتر هموار کند.

در این پژوهش، تیمی به رهبری پروفسور ژیگانگ سو (Zhigang Suo) و یاکوف کوتسوفسکی (Yakov Kutsovsky) فرآیند سنتی ولکانیزاسیون را تغییر داده‌اند تا زنجیره‌های پلیمری بلند در حالت طبیعی خود حفظ شوند. برخلاف روش‌های رایج که این زنجیره‌ها را به قطعات کوتاه و متصل‌شده تبدیل می‌کنند، روش جدید با حفظ ساختار درهم‌تنیده زنجیره‌ها، ماده‌ای به نام «rubber tanglemer» تولید کرده است.

نتایج آزمایش‌ها نشان داد که این ماده جدید چهار برابر مقاوم‌تر در برابر رشد ترک‌های آهسته و ده برابر مقاوم‌تر در برابر شکست کلی نسبت به لاستیک‌های معمولی عمل می‌کند. به گفته نویسنده اول مقاله، گودونگ نیان (Guodong Nian)، حفظ زنجیره‌های بلند باعث می‌شود هنگام ایجاد ترک، رشته‌های پلیمری مانند اسپاگتی تنش را پخش کرده و با لغزش از کنار یکدیگر، امکان کریستالیزه شدن بیشتر ماده را فراهم کنند؛ در نتیجه، مقاومت مکانیکی افزایش می‌یابد.

با وجود عملکرد چشمگیر این ماده، پژوهشگران به برخی محدودیت‌ها نیز اشاره کرده‌اند. فرآیند تولید جدید نیازمند تبخیر حجم زیادی از آب است که باعث کاهش حجم نهایی محصول می‌شود. بنابراین، در حال حاضر این لاستیک بیشتر برای محصولات نازک مانند دستکش، قطعات رباتیک نرم یا الکترونیک انعطاف‌پذیر مناسب است و هنوز برای کاربردهایی مانند تایر خودرو بهینه نشده است.

این پروژه با حمایت مالی بنیاد ملی علوم آمریکا (NSF) و دفتر تحقیقات علمی نیروی هوایی ایالات متحده انجام شده و نویسندگان مقاله شامل ژه‌چی چن (Zheqi Chen)، شیانیانگ بائو (Xianyang Bao) و متیو وی‌مینگ تان (Matthew Wei Ming Tan) هستند.

این دستاورد علمی نشان می‌دهد که حفظ ساختار طبیعی زنجیره‌های پلیمری می‌تواند نقش مهمی در افزایش دوام و پایداری مواد ایفا کند و افق‌های جدیدی را برای طراحی مواد پیشرفته در صنایع مختلف بگشاید.