Tutkijat ovat luoneet terästä vastaavia muovia-voimakkaita, mutta ei raskaita. Plastics, jota kemistit kutsuvat toisinaan polymeereiksi, ovat pitkä ketjuisia molekyylejä, jotka koostuvat lyhyistä toistuvista yksiköistä, joita kutsutaan monomeeriksi. tulee kalvomuodossa. Se on myös 50 kertaa enemmän ilmatiiviimpi kuin markkinoiden läpäisemätön muovi. Tämän polymeerin toinen huomattava näkökohta on sen yksinkertaisuus synteesin. Prosessi, joka 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, amidimolekyyliyksiköiden kierteitetyksi verkkoksi (amidit ovat typpikemiallisia ryhmiä, jotka on kiinnitetty happea sitoviin hiiliatomeihin). Muita polymeerejä ovat Kevlar, kuidu, jota käytetään luodinkeskeisten liivien valmistukseen ja nomexiin, tuleen. Resistentti kangas. Kuten uuden materiaalin polyamidimolekyylit yhdistetään toisiinsa vety sidoksilla koko pituudella 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.
In addition, the new polymers can automatically form flakes.This makes the material easy to process, as it can be made into thin films or used as a thin-film surface coating.Traditional polymers tend to grow as linear chains, or repeatedly branch and Linkki kolmessa ulottuvuudessa, suuntautumisesta riippumatta. Mutta stranon polymeerit kasvavat ainutlaatuisella tavalla 2D: ssä muodostaakseen nanoseittien.
"Voitko 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 polyaramidit ovat tasomaisen rakenteen, on se, että polymeerisynteesiin liittyy mekanismi, jota kutsutaan autokatalyyttiseksi mallinnukseksi: Kun polymeeri pidentää ja tarttuu monomeerien rakennuspalikoille, kasvava polymeeriverkko indusoi seuraavia monomeerejä yhdistämään vain oikeaan suuntaan vahvistamaan liitoksen liiton Kaksi.Liteellistä rakennetta. Tutkijat osoittivat, että he voisivat helposti peittää liuoksen polymeerin kiekkoihin luomaan tuumaa leveitä laminaatteja 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. Tämän erittäin vahvan polyamidin avaaminen kaksinkertaisesti niin paljon voimaa kuin teräs, jolla on sama paksuus. Stranon mukaan ainetta voidaan käyttää suojaavana Pinnoite metallipinnoilla, kuten autoviilut tai suodattimena veden puhdistamiseksi. Jälkimmäisessä toiminnossa ihanteellisen suodatinkalvon on oltava ohut, mutta riittävän vahva kestämään korkeita painetta vuotamatta pieniä, haittapohjaisia epäpuhtauksia lopulliseen tarjontaan - a Täydellinen istuvuus tähän polyamidimateriaaliin.
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. Koska vähemmän ja vahvempia materiaaleja lisäsi, että kestävän kehityksen kannalta tämä erittäin vahva 2D-polymeeri on askel oikeaan suuntaan vapauttaakseen maailman muovista.
Shi en Kim (kuten häntä yleensä kutsutaan Kim) on malesialaissyntyinen freelance-tiedekirjailija ja popular Science Spring 2022 -toimittaja. Hän on kirjoittanut laajasti aiheita, jotka vaihtelevat hämähäkkien omituisesta käytöstä-ihmisistä tai itse hämähäkkien-roskien keräilijöistä ulkoavaruudessa.
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