Коллектив ученых из Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН, Института физиологически активных веществ РАН (в составе ФИЦ ПХФ и МХ РАН), Петербургского института ядерной физики им. Б.П. Константинова и Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) предложил новый подход к получению аэрогелей на основе нейлона (полиамида 6,6). Аэрогели — это легкие и высокопористые материалы, которые обычно создают, высушивая гели в специальных условиях.

Как правило, для этого используют процесс полимеризации мономеров. В данном исследовании был применен альтернативный и более редкий способ: ученые получили гели, просто охлаждая горячий раствор нейлона в органическом растворителе. Этот метод интересен с точки зрения вторичной переработки пластиковых изделий и создания из них новых пористых материалов.

Полученные прозрачные и прочные гели затем высушивали с использованием сверхкритического углекислого газа. В результате были синтезированы монолитные аэрогели с высокими показателями пористости: удельная поверхность достигала 70 м²/г, а общая пористость — 90%.

Исследователи установили, что свойства конечного материала зависят от концентрации полимера в исходном растворе. Кроме того, выяснился неожиданный эффект: в процессе растворения и последующего гелеобразования степень кристалличности нейлона не снижалась, а, напротив, увеличивалась. Этот факт был подтвержден несколькими независимыми физико-химическими методами анализа.

На основе проведенной работы также была разработана модель для анализа структуры пористого нейлона с помощью метода малоуглового рентгеновского рассеяния. Результаты исследования, поддержанного грантом РНФ (23-73-00028), опубликованы в журнале Journal of Polymer Research.