لقد خلق العلماء من البلاستيك المكافئ للصلب-قوي ولكن ليس ثقيلًا. البليتات ، التي يطلق عليها الكيميائيون في بعض الأحيان البوليمرات ، هي فئة من الجزيئات طويلة السلسلة تتكون من وحدات تكرار قصيرة تسمى المونومرات. على عكس البوليمرات السابقة من نفس السوق ، فإن المادة الجديدة لا تأتي إلا في شكل بوصة واحدة. 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 ، شبكة ملولبة من الوحدات الجزيئية للأميد (الأميدات عبارة عن مجموعات كيميائية للنيتروجين متصلة بذرات الكربون المربوطة بالأكسجين). تشمل البوليمرات من Kevlar ، وهي ألياف تستخدم لصنع سترات مضادة للرصاصة ، و Nomex ، وهي عبارة عن قسيمة مقاومة للحريق. 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 هذه المواد سهلة معالجتها ، حيث يمكن تحويلها إلى أفلام رقيقة أو استخدامها كطلاء سطح رفيع.
"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 tuttorgatealitic templating: مع إطالة البوليمر ويتمسك بهنات بناء المونومر ، فإن شبكة البوليمر المتزايدة تُظهر المونومترات المتزايدة لخليط ما يتجمع فقط في التصوير الفموي لتصوير فور الصعود إلى الخسارة. سماكة نانومتر. هذا ما يقرب من ملايين سمك الورق المكتبي العادي.
لقياس الخصائص الميكانيكية للمواد البوليمر ، قام الباحثون بقياس القوة المطلوبة لكسب الثقوب في ورقة معلقة من المواد بإبرة دقيقة. هذا البولي أميد هذا هو في الواقع أكثر صلابة من البوليمرات التقليدية مثل النايلون ، والنسيج المستخدم في نفس السمك. 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 تسرب ملوثات صغيرة ومزعجة في إمداداتنا النهائية - وهي مثالية لمواد البولياميد هذه.
في المستقبل ، يأمل سترانو في توسيع طريقة البلمرة إلى البوليمرات المختلفة التي تتجاوز هذا التناظرية كيفلار. "البوليمرات من حولنا ،" إنهم يفعلون كل شيء ". ويضيف ستانو: "إن تحويل العديد من أنواع البوليمرات المختلفة ، حتى الأنواع الغريبة التي يمكنها سلوك الكهرباء أو الضوء ، إلى أفلام رفيعة يمكن أن تغطي مجموعة متنوعة من الأسطح." بسبب هذه الآلية الجديدة ، ربما يمكن الآن استخدام أنواع أخرى من البوليمرات ".
في عالم محاط بالمواد البلاستيكية ، لدى المجتمع سببًا للإثارة حول بوليمر جديد آخر لم تكن خصائصه الميكانيكية سوى عادية ، هذا ما قاله سترانو. هذا الأراميد متين للغاية ، مما يعني أننا يمكن أن تحل محل البلاستيك اليومي ، من الدهانات إلى الأكياس إلى التغليف الغذائي ، مع وجود مواد أقل وأقوى.
شي كيم (كما يطلق عليها عادةً كيم) هي كاتبة علمية مستقلة من الماليزيين والعلوم الشعبية في ربيع 2022 تحريرًا. لقد كتبت على نطاق واسع حول مواضيع تتراوح من الاستخدامات الغريبة للكوبس-البشر أو العنصريون أنفسهم-جامعي القمامة 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