Научное издание Chemical Engineering Journal опубликовало статью, в которой описывается создание безопасного жидкого топлива исследователями из Токийского технологического института. Разработчики изучали процесс хранения этанола, который является легковоспламеняющимся топливом, в геле из химически сшитого поли-(N-изопропилакриламида). Они проверили, поможет ли улавливание молекул этанола в длинных и химически переплетенных полимерных цепях PNIPAAm снизить скорость его испарения.
Чтобы проверить это, они создали небольшие сферы из геля PNIPAAm. Затем эти сферы заполнили этанолом и поместили все это на весы, чтобы зафиксировать изменение массы спирта в результате испарения. Химики обнаружили, что этанол в геле практически не испаряется.
“Полимерный гель содержит бесчисленные трехмерные полимерные цепи, которые сильно химически сшиты. Эти цепи связывают молекулы этанола посредством различных физических взаимодействий, ограничивая его испарение в процессе”, — говорят ученые.
Далее ученые посмотрели, как этанол горит в сети полимерных гелей. При поджигании сфер специалисты наблюдали, что горение происходит в две фазы: сначала горит этанол, а затем полимер.
“Хранение полимерных гелей может предотвратить взрывы и пожары за счет резкого снижения испарения топлива и, в свою очередь, образования горючих газовых смесей, что легко может произойти в результате утечки при хранении”, — поясняют исследователи.
Жидкое топливо с высокой плотностью энергии используется, например, в газовых турбинах, ракетных двигателях, котлах и двигателях некоторых автомобилей. Безопасность и стабильность такого топлива при использовании, а также при транспортировке и хранении также важны.
