Учените са създали пластмасови еквивалентни на стоманата-силни, но не и тежки. Плости, които химиците понякога наричат полимери, са клас от молекули с дълга верига, съставени от къси повтарящи се единици, наречени мономери. Подобни на предишните полимери със същата сила, новият материал идва само в мембранна форма. Той също е 50 пъти по-голям въздух, отколкото най-безпроблемната пластмаса. който се осъществява при стайна температура, изисква само евтини материали, а полимерът може да бъде произведен масово в големи листове, които са с дебелина само нанометри. Изследователите съобщават за своите открития на 2 февруари в списанието Nature.
Въпросният материал се нарича полиамид, резбова мрежа от амидни молекулни единици (амидите са азотни химически групи, прикрепени към въглеродни атоми, свързани с кислород). Начинните полимери включват Kevlar, влакно, използвано за изработка на бронежифузови жилетки по протежение на всичките дължини, които са свързани. на техните вериги, което повишава общата сила на материала.
„Те се придържат като велкро“, каза водещият автор Майкъл Страно, химически инженер на MIT. Материалите за излагане изискват не само разбиване на отделни молекулярни вериги, но и преодоляване на гигантските междумолекулни водородни връзки, които проникват в целия полимерен пакет.
В допълнение, новите полимери могат автоматично да образуват люспи. Това прави материала лесен за обработка, тъй като може да бъде направен в тънки филми или да се използва като повърхностно покритие с тънкослов.
„Можете ли да агрегирате на лист хартия? В тази скорошна работа екипът му преодоля препятствие, за да направи възможно тази двуизмерна агрегация.
Причината полиарамидите да имат равнинна структура е, че синтезът на полимер включва механизъм, наречен автокаталитично шаблон: Тъй като полимерът се удължава и се придържа към мономерните градивни елементи, нарастващата полимерна мрежа предизвиква последващи мономери, за да се комбинира само в правилната посока, за да засили обединението на две. Ламинира по-малко от 4 нанометра. Това е почти една милионна дебелина на обикновената офис хартия.
За да определят количествено механичните свойства на полимерния материал, изследователите измерват силата, необходима за пробиване на дупки в окачен лист материал с фина игла. Този полиамид наистина е по-твърд от традиционните полимери като найлона, тъканта, използвана за приготвяне на парашути. Покритие върху метални повърхности, като валиди на автомобили или като филтър за пречистване на водата. Във последната функция идеалната филтърна мембрана трябва да бъде тънка, но достатъчно силна, за да издържи високо налягане, без да изтича малки, неприятни замърсители в крайното ни захранване - перфектно прилягане за този полиамид.
В бъдеще Страно се надява да разшири метода на полимеризация до различни полимери отвъд този аналог на Kevlar. "Полимерите са навсякъде около нас", каза той. "Те правят всичко." Представете си, че превръщате много различни видове полимери, дори екзотични, които могат да провеждат електричество или светлина, в тънки филми, които могат да покрият различни повърхности, добавя той. ”Поради този нов механизъм, може би сега могат да се използват други видове полимери“, каза Стано.
In a world surrounded by plastics, society has reason to be excited about another new polymer whose mechanical properties are anything but ordinary, Strano said.This aramid is extremely durable, which means we can replace everyday plastics, from paints to bags to food packaging, with fewer and stronger materials.Strano added that from a sustainability standpoint, this super-strong 2D polymer is a step in the right direction to free the world from plastic.
Ши Ен Ким (както обикновено се нарича Ким) е роден в Малайзийската писателка на свободна практика и популярната наука пролет 2022 редакционен стажант. Тя е писала много по теми, вариращи от причудливите приложения на кочаните-хумани или самите паяци-за събиране на колекционери в космическото пространство.
Космическият кораб на Boeing's Starliner все още не е достигнал до Международната космическа станция, но експертите са оптимисти за трети тестов полет.
Ние сме участник в програмата Amazon Services LLC Associates, партньорска рекламна програма, предназначена да предостави начин за нас да печелим такси, като се свържем с Amazon.com и свързани сайтове. Регистрирането или използването на този сайт представлява приемането на нашите условия за обслужване.
Време за публикация: май-19-2022