Vědci vytvořili plastový ekvivalent oceli-silné, ale ne těžké. Plastika, která chemici někdy nazývají polymery, jsou třídou molekul s dlouhým řetězcem složenými z krátkých opakujících se jednotek zvaných monomery. Na rozdíl od předchozích polymerů stejné síly, nový materiál přichází pouze v membráně. Umístění při pokojové teplotě vyžaduje pouze levné materiály a polymer může být vyráběn hromadně ve velkých listech, které jsou silné pouze nanometrů. Vědci hlásí svá zjištění 2. února v časopise Nature.
The material in question is called a polyamide, a threaded network of amide molecular units (amides are nitrogen chemical groups attached to oxygen-bonded carbon atoms).Such polymers include Kevlar, a fiber used to make bulletproof vests, and Nomex, a fire-resistant fabric.Like Kevlar, the polyamide molecules in the new material are linked to each other by hydrogen bonds along the entire length of jejich řetězy, které zvyšují celkovou sílu materiálu.
"Drží se jako suchý zip," řekl vedoucí autor Michael Strano, chemického inženýra MIT. Materiály vyžadují nejen rozbití jednotlivých molekulárních řetězců, ale také překonávání obřích mezimolekulárních vodíkových vazeb, které pronikají celý polymerní svazek.
Kromě toho mohou nové polymery automaticky vytvářet vločky. To usnadňuje zpracovatelný materiál, protože může být natočen na tenké filmy nebo se používá jako tenkovrstvý povrchový povlak. Tradiční polymery mají tendenci růst jako lineární řetězy nebo opakovaně větev a propojení ve třech rozměrech, bez ohledu na orientaci.
"Můžete se agregovat na kus papíru? Ukázalo se, že ve většině případů to nemůžete udělat, dokud naše práce," řekl Strano. "Takže jsme našli nový mechanismus." V této nedávné práci jeho tým překonal překážku, aby tato dvourozměrná agregace byla možná.
The reason polyaramides have a planar structure is that polymer synthesis involves a mechanism called autocatalytic templating: as the polymer lengthens and sticks to the monomer building blocks, the growing polymer network induces subsequent monomers to only Combine in the right direction to strengthen the union of the two.dimensional structure.The researchers demonstrated that they could easily coat the polymer in solution onto wafers to create inch-wide laminates less than 4 nanometry silné.
Pro kvantifikaci mechanických vlastností polymerního materiálu vědci měřili sílu potřebnou k hraní otvorů do zavěšeného listu materiálu jemnou jehlou. Tento polyamid je skutečně tužší než tradiční polymery, jako je nylon, jako je tkanina, která se používá k padáku. Povlak na kovových površích, jako jsou dýhy automobilů nebo jako filtr pro čištění vody.
V budoucnu Strano doufá, že polymerační metodu rozšíří na různé polymery za tento analog Kevlar. “Polymery jsou všude kolem nás,“ řekl. „Dělají všechno.“ Představte si, že obrací mnoho různých druhů polymerů, dokonce i exotických, které mohou vést elektřinu nebo světlo, do tenkých filmů, které mohou pokrýt různé povrchy, dodává. “Kvůli tomuto novému mechanismu lze nyní použít i jiné druhy polymerů,“ řekl Stano.
Ve světě obklopeném plasty má společnost důvod k nadšení z dalšího nového polymeru, jehož mechanické vlastnosti jsou něco jiného než obyčejné, řekl Strano. Tento aramid je velmi odolný, což znamená, že můžeme nahradit každodenní plasty, od barev po tašky po balení potravin, s méně a silnějšími materiály. Stránci přidané od pobytu s udržitelností, který je krok od plastů, po pravém směru.
Shi en Kim (jak se obvykle nazývá Kim), je malajským spisovatelem na volné noze a populární věda jaro 2022 redakční Intern.
Kosmická loď Boeing's Starliner se ještě musí dostat na mezinárodní vesmírnou stanici, ale odborníci jsou optimističtí asi třetí zkušební let.
Jsme účastníkem programu Amazon Services LLC Associates, affiliate reklamního programu, jehož cílem je poskytnout způsob, jak vydělávat poplatky odkazem na Amazon.com a přidruženými stránkami. Registrace nebo používání tohoto webu představuje přijetí naší smluvních podmínek.
Čas příspěvku: květen-12-2022