Mae gwyddonwyr wedi creu plastig sy'n cyfateb i ddur-cryf ond nid trwm. Mae plastigau, y mae cemegwyr weithiau'n eu galw'n bolymerau, yn ddosbarth o foleciwlau cadwyn hir sy'n cynnwys unedau ailadrodd byr o'r enw monomerau. Unigolyn polymerau blaenorol o'r un cryfder, dim ond ar ffurf pilen y gellir ei hystyried yn fwy na pholy synthesis. Mae'r broses, sy'n digwydd ar dymheredd yr ystafell, yn gofyn am ddeunyddiau rhad yn unig, a gellir cynhyrchu masg y polymer mewn cynfasau mawr sydd ond yn nanometrau o drwch. Mae'r ymchwilwyr yn adrodd ar eu canfyddiadau Chwefror 2 yn y cyfnodolyn Nature.
Gelwir y deunydd dan sylw yn polyamid, rhwydwaith edau o unedau moleciwlaidd amide (mae amidau yn grwpiau cemegol nitrogen sydd ynghlwm wrth atomau carbon wedi'u bondio ag ocsigen). Mae polymerau sy'n polymerau yn cynnwys Kevlar, ffibr a ddefnyddir i wneud festiau bulletproof bwled, ac mae polyx yn polyx, i bob poly. gan fondiau hydrogen ar hyd hyd eu cadwyni, sy'n gwella cryfder cyffredinol y deunydd.
“Maen nhw'n glynu wrth ei gilydd fel Velcro,” meddai'r prif awdur Michael Strano, peiriannydd cemegol MIT. Mae deunyddiau yn gofyn nid yn unig yn gofyn am dorri cadwyni moleciwlaidd unigol, ond hefyd yn goresgyn y bondiau hydrogen rhyngfoleciwlaidd anferth sy'n treiddio trwy'r bwndel polymer cyfan.
Yn ogystal, gall y polymerau newydd ffurfio naddion yn awtomatig. Mae hyn yn gwneud y deunydd yn hawdd ei brosesu, oherwydd gellir ei wneud yn ffilmiau tenau neu eu defnyddio fel cotio wyneb ffilm denau. Mae polymerau traddodiadol yn tueddu i dyfu fel cadwyni llinol, neu ganghennu dro ar ôl tro a chysylltu a chysylltu mewn tri dimensiwn, waeth beth yw cyfeiriadedd.
“A allwch chi agregu ar ddarn o bapur? Mae'n troi allan, yn y rhan fwyaf o achosion, ni allwch ei wneud tan ein gwaith,” meddai Strano. ”Felly, fe ddaethon ni o hyd i fecanwaith newydd.” Yn y gwaith diweddar hwn, fe wnaeth ei dîm oresgyn rhwystr i wneud yr agregu dau ddimensiwn hwn yn bosibl.
Y rheswm y mae gan polyaramidau strwythur planar yw bod synthesis polymer yn cynnwys mecanwaith o'r enw templedi awtocatalytig: wrth i'r polymer ymestyn ac yn glynu wrth y blociau adeiladu monomer, mae'r rhwydwaith polymer cynyddol yn cymell monomerau dilynol i gyfuno i'r cyfeiriad cywir yn unig i gryfhau'r polafer i greu'r strwythur sy'n hawdd eu creu. yn lamineiddio llai na 4 nanometr o drwch. Mae hynny bron yn filiwn o drwch papur swyddfa rheolaidd.
Er mwyn meintioli priodweddau mecanyddol y deunydd polymer, mesurodd yr ymchwilwyr yr heddlu sy'n ofynnol i brocio tyllau mewn dalen ataliedig o ddeunydd â nodwydd mân. Mae'r polyamid hwn yn wir yn fwy styfnig na pholymerau traddodiadol fel neilon, y ffabrig a ddefnyddir i wneud parasiwtiau. Mae'n cymryd yn ganiataol i STRACTIDE. cael ei ddefnyddio fel gorchudd amddiffynnol ar arwynebau metel, fel argaenau ceir, neu fel hidlydd i buro dŵr. Yn y swyddogaeth olaf, mae angen i'r bilen hidlo ddelfrydol fod yn denau ond yn ddigon cryf i wrthsefyll pwysau uchel heb ollwng halogyddion niwsans bach yn ein cyflenwad terfynol - ffit perffaith ar gyfer y deunydd polyamid hwn.
Yn y dyfodol, mae Strano yn gobeithio ymestyn y dull polymerization i wahanol bolymerau y tu hwnt i’r analog Kevlar hwn. ”Mae polymerau o'n cwmpas,” meddai. "Maen nhw'n gwneud popeth.” Dychmygwch droi llawer o wahanol fathau o bolymerau, hyd yn oed rhai egsotig a all gynnal trydan neu olau, yn ffilmiau tenau a all gwmpasu amrywiaeth o arwynebau, ychwanega. ”Oherwydd y mecanwaith newydd hwn, efallai y gellir defnyddio mathau eraill o bolymerau nawr,” meddai Stano.
Mewn byd sydd wedi'i amgylchynu gan blastigau, mae gan gymdeithas reswm i fod yn gyffrous am bolymer newydd arall y mae ei briodweddau mecanyddol yn unrhyw beth ond cyffredin, dywedodd Strano. Mae'r aramid hwn yn hynod o wydn, sy'n golygu y gallwn ddisodli plastigau bob dydd, o baent i fagiau i fagiau i becynnu bwyd, gyda llai o ddeunyddiau.
Mae Shi en Kim (fel y'i gelwir fel arfer yn Kim) yn awdur gwyddoniaeth ar ei liwt ei hun a anwyd ym Malaysia ac intern golygyddol Gwanwyn Gwanwyn 2022.
Nid yw llong ofod Starliner Boeing wedi cyrraedd yr orsaf ofod ryngwladol eto, ond mae arbenigwyr yn optimistaidd ynghylch trydydd hediad prawf.
Rydym yn gyfranogwr yn Rhaglen Associates Amazon Services LLC, rhaglen hysbysebu gysylltiedig a ddyluniwyd i ddarparu ffordd i ni ennill ffioedd trwy gysylltu ag Amazon.com a safleoedd cysylltiedig. Mae rheoleiddio neu ddefnyddio'r wefan hon yn gyfystyr â derbyn ein telerau gwasanaeth.
Amser Post: Mai-19-2022