Los científicos han creado plástico equivalente al acero, fuerte pero no pesado. Los plásticos, que los químicos a veces llaman polímeros, son una clase de moléculas de cadena larga compuesta por unidades repetidas cortas llamadas monómeros. No es similar a los polímeros anteriores de la misma fuerza, el nuevo material solo viene en la forma de membrana. Lugar a temperatura ambiente, solo requiere materiales baratos, y el polímero puede producirse en masa en láminas grandes que solo tienen nanómetros de grosor. Los investigadores informan sus hallazgos el 2 de febrero en la revista Nature.
El material en cuestión se llama poliamida, una red roscada de unidades moleculares de amida (las amidas son grupos químicos de nitrógeno unidos a los átomos de carbono unidos por oxígeno). Los polímeros incluyen Kevlar, una fibra utilizada para hacer que las vallas de balas, y Nomex, un tejido resistente a fuego. Cadenas, lo que mejora la resistencia general del material.
"Se mantienen unidos como velcro", dijo el autor principal Michael Strano, un ingeniero químico del MIT. Los materiales de contabilidad requieren no solo romper las cadenas moleculares individuales, sino también superar los enlaces de hidrógeno intermoleculares gigantes que impregnan todo el paquete de polímeros.
Además, los nuevos polímeros pueden formar automáticamente copos. Esto hace que el material sea fácil de procesar, ya que puede convertirse en películas delgadas o usarse como un recubrimiento de superficie de película delgada. Los polímeros tradicionales tienden a crecer como cadenas lineales, o se ramifican repetidamente en tres dimensiones, independientemente de la orientación.
“¿Puedes agregar un pedazo de papel? Resulta que, en la mayoría de los casos, no puede hacerlo hasta nuestro trabajo ", dijo Strano." Entonces, encontramos un nuevo mecanismo ". En este trabajo reciente, su equipo superó un obstáculo para hacer posible esta agregación bidimensional.
La razón por la cual las poliaramidas tienen una estructura plana es que la síntesis de polímeros implica un mecanismo llamado plantillas autocatalíticas: a medida que el polímero se alarga y se adhiere a los bloques de construcción de monómeros, la red de polímeros en crecimiento induce monómeros posteriores para combinar solo en la dirección correcta para fortalecer la unión de las dos de la estructura dimensional. Los investigadores demostrados que podrían recubrir fácilmente el polymero en la solución de las pulgadas a las dos pulgadas a las dos pulgadas a las dos pulgadas de las dos pulgadas a las dos pulgadas a las dos pulgadas a las redes de las dos pulgadas. Laminados de menos de 4 nanómetros de espesor. Esa es casi un millonésima el grosor del papel regular de la oficina.
Para cuantificar las propiedades mecánicas del material del polímero, los investigadores midieron la fuerza requerida para hacer agujeros en una lámina de material suspendida con una aguja fina. Esta poliamida es de hecho más rígida que los polímeros tradicionales como el nylon, el tejido utilizado para hacer paracaídas. Relacionablemente, el doble de la fuerza puede ser una fuerza para que el doble de la protección sea un poco de protección como el injerto de la protección, el doble que se puede usar el doble de la protección de la protección, el doble de la protección de la protección, el doble que puede ser un poco de protección, el doble que se puede usar el doble de la protección, el doble que se puede tirar el doble de la protección, el doble que se puede tirar el doble que puede ser un poco de protección como un acero de la protección. recubrimiento de superficies metálicas, como carillas de automóviles, o como un filtro para purificar el agua. En la última función, la membrana del filtro ideal debe ser delgada pero lo suficientemente fuerte como para soportar altas presiones sin filtrar contaminantes pequeños y molestos en nuestro suministro final, un ajuste perfecto para este material de poliamida.
En el futuro, Strano espera extender el método de polimerización a diferentes polímeros más allá de este análogo de Kevlar ". Los polímeros nos rodean", dijo. "Hacen todo". Imagine convertir muchos tipos diferentes de polímeros, incluso los exóticos que pueden realizar electricidad o luz, en películas delgadas que pueden cubrir una variedad de superficies, agrega ”. Debido a este nuevo mecanismo, tal vez se pueden usar otros tipos de polímeros", dijo Stano.
En un mundo rodeado de plásticos, la sociedad tiene razones para entusiasmarse con otro nuevo polímero cuyas propiedades mecánicas son cualquier cosa menos ordinaria, dijo Strano. Este aramid es extremadamente duradero, lo que significa que podemos reemplazar los plásticos cotidianos, desde pinturas hasta bolsas y envases de alimentos, con menos y más fuerte material.
Shi en Kim (como generalmente se llama Kim) es un escritor de ciencias independiente nacido en Malasia y pasante editorial de Ciencias Popular Spring 2022. Ha escrito ampliamente sobre temas que van desde los extraños usos de las telarañas: humanos o las propias arañas, hasta coleccionistas de basura en el espacio exterior.
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Tiempo de publicación: mayo-19-2022