Tutkijat ovat luoneet terästä vastaavan muovin-vahvat, mutta ei raskaita. Plastics, jota kemistit kutsuvat toisinaan polymeereiksi, ovat luokka pitkäketjuisia molekyylejä, jotka koostuvat lyhyistä toistuvista yksiköistä, joita kutsutaan monomeers. Samoin saman lujuuden aikaisemmat polymeerit. Uusi materiaali tulee vain membraanimuotoon. Se on myös 50 kertaa enemmän ilmapiikki kuin tämän polymian. tapahtuu huoneenlämpötilassa, vaatii vain halpoja materiaaleja, ja polymeeri voidaan tuottaa suurissa arkeissa, jotka ovat vain nanometrejä paksuja. Tutkijat ilmoittavat havainnoistaan 2. helmikuuta Nature-lehdessä.
Kyseistä materiaalia kutsutaan polyamidiksi, kierteitetyksi amidimolekyyliyksiköiden amidi-yksiköiden (amidit ovat typpiryhmiä, jotka on kiinnitetty happea sidotuille hiiliatomeille). Muita polymeerejä ovat Kevlar, kuitu, jota käytetään luodinkeskeisiin liiviin ja nomexiin, palonkestävä kangas heidän ketjuistaan, jotka lisäävät materiaalin yleistä lujuutta.
"Ne tarttuvat yhteen kuin tarranauha", sanoi MIT -kemian insinööri. MIT -kemian insinööri. Tavalliset materiaalit vaativat paitsi yksittäisten molekyyliketjujen rikkomista, myös myös molekyylien välisten vety -sidosten ylittämistä, jotka läpäisevät koko polymeeripaketin.
Lisäksi uudet polymeerit voivat automaattisesti muodostaa hiutaleita. Tämä tekee materiaalista helpon prosessoida, koska se voidaan tehdä ohuiksi kalvoiksi tai käyttää ohutkalvojen pintapinnoitteena. TRIDATION-polymeerit yleensä kasvavat lineaarisina ketjuina tai toistuvasti haara ja linkki kolmella ulottuvuudella riippumatta suuntautumisesta.
"Voitteko yhdistää paperin? Osoittautuu, että useimmissa tapauksissa et voi tehdä sitä ennen työmme", Strano sanoi. "Joten löysimme uuden mekanismin." Tässä äskettäisessä työssä hänen tiiminsä voitti esteen tämän kaksiulotteisen aggregaation mahdolliseksi.
Syynä siihen, että polyaramideja on tasomainen rakenne, on se, että polymeerisynteesiin liittyy mekanismi, jota kutsutaan autokatalyyttiseksi mallinnukseksi: Kun polymeeri pidentää ja tarttuu monomeerien rakennuspalikoille, kasvava polymeeriverkko indusoi myöhemmät monomeerit yhdistämään vain oikeaan suuntaan vahvistamaan kahden. Alle 4 nanometriä paksu.
Polymeerimateriaalin mekaanisten ominaisuuksien kvantifioimiseksi tutkijat mittasivat voiman, jota tarvitaan reikien pistämiseen ripustettuun materiaalilevyyn hienolla neulalla. Tämä polyamidi on todella jäykempi kuin perinteiset polymeerit, kuten nylon, kangas, jota käytetään laskuvarjojen valmistukseen. Toimivasti se vie kaksi kertaa niin paljon voimaa, että tämä supervahti-polyamidi, joka on samanaikainen paksuus. Pinnoite metallipinnoilla, kuten autoviilut, tai suodattimena veden puhdistamiseksi. Jälkimmäisessä toiminnassa ihanteellisen suodatinkalvon on oltava ohut, mutta riittävän vahva kestämään korkeita painetta vuotamatta pieniä, haitta -epäpuhtauksia lopulliseen tarjontaan - sopii täydellisesti tälle polyamidimateriaalille.
Jatkossa Strano toivoo laajentavansa polymerointimenetelmän erilaisiin polymeereihin tämän kevlar -analogin ulkopuolella. "Polymeerit ovat ympärillämme", hän sanoi. "He tekevät kaiken." Kuvittele, että käännät monenlaisia polymeerejä, jopa eksoottisia, jotka voivat johtaa sähköä tai valoa, ohuiksi kalvoiksi, jotka voivat kattaa erilaisia pintoja, hän lisää. "Tämän uuden mekanismin takia voidaan nyt käyttää muun tyyppisiä polymeerejä”, Stano sanoi.
Muovien ympäröimässä maailmassa yhteiskunnalla on syytä olla innostunut toisesta uudesta polymeeristä, jonka mekaaniset ominaisuudet ovat kaikkea muuta kuin tavallista, Strano sanoi. Tämä aramid on erittäin kestävä, mikä tarkoittaa, että voimme korvata päivittäiset muovit, maaleista laukkuihin ruokapakkauksiin, joissa on vähemmän ja vahvempia materiaaleja. Strano lisäsi, että kestävän kehityksen kannalta kestävän kehityksen kannalta, tämä supervahti 2D-polymeeri on oikeassa suunnassa vapaasti.
Shi en Kim (kuten häntä yleensä kutsutaan Kim) on malesialaissyntyinen freelance-tiedekirjailija ja popular Science Spring 2022 -toimitusharjoittelu. Hän on kirjoittanut laajasti aiheita, jotka vaihtelevat hämähäkkien omituisesta käytöstä-ihmisistä tai itse hämähäkkien-roskien keräilijöistä ulkona avaruudessa.
Boeingin Starliner -avaruusaluksen ei ole vielä saavutettu kansainväliselle avaruusasemalle, mutta asiantuntijat ovat optimistisia kolmannen testilennon suhteen.
Olemme osallistuja Amazon Services LLC Associates -ohjelmaan, tytäryhtiömainontaohjelmaan, jonka tarkoituksena on tarjota meille tapa ansaita maksuja linkittämällä Amazon.com- ja sidossivustoihin. Tämän sivuston rekisteröinti tai käyttäminen on palvelumme hyväksymistä.
Viestin aika: toukokuu-19-2022