لقد خلق العلماء من البلاستيك مكافئًا للصلب-قوي ولكن ليس ثقيلًا. البليتات ، التي يطلق عليها الكيميائيون في بعض الأحيان البوليمرات ، فئة من جزيئات السلسلة الطويلة المكونة من وحدات تكرار قصيرة تسمى monomers. على عكس البوليمرات السابقة من نفس القوة ، المادة الجديدة فقط يأتي في شكل غشاء. كما أنه أكثر من 50 مرة محكم الإغلاق من البلاستيك الأكثر تفاؤلاً في السوق. جانب آخر ملحوظ من هذا البوليمر هو بساطته في التوليف. مكان في درجة حرارة الغرفة ، يتطلب مواد رخيصة فقط ، ويمكن إنتاج البوليمر في أوراق كبيرة بسمك نانومتر فقط. يبلغ الباحثون عن نتائجهم في 2 فبراير في مجلة Nature.
تسمى المادة المعنية بولي أميد ، وهي شبكة ملولبة من الوحدات الجزيئية للأميد (amides عبارة عن مجموعات كيميائية للنيتروجين متصلة بذرات الكربون المربوطة بالأكسجين). تشمل البوليمرات هذه الكيفلار ، وهي ألياف تستخدم لصنع سترات مضادة للرصاص ، و Nomex ، وهي حريق- نسيج مقاوم سلاسلهم ، مما يعزز القوة الكلية للمادة.
وقال مؤلف كبير ، مؤلف رئيسي ، مؤلف قيادي ، وهو مهندس كيميائي معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، لا تتطلب مواد التسلل لا تتطلب فقط كسر السلاسل الجزيئية الفردية ، "إنهم يلتصقون معًا مثل الفيلكرو" ، ولكن أيضًا التغلب على روابط الهيدروجين الجزيئية العملاقة التي تتخلل حزمة البوليمر بأكملها.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للبوليمرات الجديدة تكوين رقائق تلقائيًا. وهذا يجعل المادة سهلة معالجتها ، حيث يمكن صنعها في أفلام رقيقة أو استخدامها كطلاء سطح رفيع. ارتباط في ثلاثة أبعاد ، بغض النظر عن التوجه. ولكن بوليمرات سترانو تنمو بطريقة فريدة من نوعها في 2D لتشكيل أوراق نانو.
"هل يمكنك تجميع قطعة من الورق؟ قال سترانو: "لقد اتضح ، في معظم الحالات ، لا يمكنك القيام بذلك حتى عملنا." لذلك ، وجدنا آلية جديدة ". في هذا العمل الأخير ، تغلب فريقه على عقبة لجعل هذا التجميع ثنائي الأبعاد ممكنًا.
السبب في أن البولياراميدات لها بنية مستوية هو أن تخليق البوليمر ينطوي على آلية تسمى tumatatative templating: مع إطالة البوليمر ويتمسك بهنات بناء المونومر ، فإن شبكة البوليمر المتنامية تحفز المونومرات اللاحقة على الجمع فقط في الاتجاه الصحيح لتعزيز اتحاد Two.THITIONALTIONALTELS. أظهر الباحثون أنه يمكنهم بسهولة تغطية البوليمر في المحلول على رقائق لإنشاء شرائح على مستوى البوصة أقل من 4 سماكة نانومتر. هذا ما يقرب من ملايين سمك الورق المكتبي العادي.
لقياس الخصائص الميكانيكية للمواد البوليمر ، قام الباحثون بقياس القوة اللازمة لكزف الثقوب في ورقة معلقة من المواد بإبرة دقيقة. هذا البولي أميد أكثر صلابة من البوليمرات التقليدية مثل النايلون ، والنسيج المستخدم في صنع المظلات. يستغرق ضعف الكثير من القوة لفك هذا البولياميد القوي الفائق مثل الصلب من نفس السماكة. الطلاء على الأسطح المعدنية ، مثل قشرة السيارات ، أو كمرشح لتنقية الماء. في الوظيفة الأخيرة ، يجب أن يكون غشاء المرشح المثالي رفيعًا ولكنه قوي بما يكفي لتحمل الضغوط العالية دون تسريب ملوثات صغيرة ومزعجة في إمداداتنا النهائية - ملاءمة مثالية لهذه المادة البولي أميد.
في المستقبل ، يأمل سترانو في توسيع طريقة البلمرة إلى البوليمرات المختلفة التي تتجاوز هذا التناظرية كيفلار. "البوليمرات من حولنا ،" إنهم يفعلون كل شيء ". تخيل أن تحول أنواعًا مختلفة من البوليمرات ، حتى الأنواع الغريبة التي يمكنها سلوك الكهرباء أو الضوء ، إلى أفلام رقيقة يمكن أن تغطي مجموعة متنوعة من الأسطح ، كما يضيف. "بسبب هذه الآلية الجديدة ، ربما يمكن الآن استخدام أنواع أخرى من البوليمرات". قال ستانو.
في عالم محاط بالمواد البلاستيكية ، يكون للمجتمع سببًا للإثارة حول بوليمر جديد آخر لم تعد خصائصه الميكانيكية سوى عادية ، هذا ما قاله سترانو. هذا أراميد متين للغاية ، مما يعني أنه يمكننا استبدال البلاستيك اليومي ، من الدهانات إلى الحقائب إلى عبوات الطعام ، مع وجود عدد أقل من المواد والأقوى. أضاف Strano أنه من وجهة نظر الاستدامة ، يعد هذا البوليمر ثنائي الأبعاد قويًا خطوة في الاتجاه الصحيح لتحرير العالم من البلاستيك.
شي كيم (كما يطلق عليها عادة كيم) هي كاتبة علمية مستقلة من الماليزية وعلوم علمية شهيرة في ربيع 2022 تحرير. في الفضاء الخارجي.
لم تصل المركبة الفضائية من Boeing إلى محطة الفضاء الدولية ، لكن الخبراء متفائلون بشأن رحلة اختبار ثالثة.
نحن مشاركين في برنامج Amazon Services LLC Associates ، وهو برنامج إعلانات تابعة مصمم لتوفير وسيلة لنا لكسب الرسوم من خلال الارتباط بـ Amazon.com والمواقع التابعة. إن تسجيل أو استخدام هذا الموقع يشكل قبولًا لشروط الخدمة الخاصة بنا.
وقت النشر: مايو -19-2022