Os científicos crearon plástico equivalente ao aceiro-forte pero non pesado. Os plásticos, que ás veces os químicos chaman polímeros, son unha clase de moléculas de cadea longa formadas por unidades repetidas curtas chamadas monómeros. Vén en forma de membrana. Tamén é 50 veces máis hermético que o plástico máis impermeable do mercado. Outro aspecto notable deste polímero é a súa sinxeleza de Síntese. O proceso, que ten lugar a temperatura ambiente, require só materiais baratos e o polímero pode ser producido en masa en follas grandes que só son nanómetros de grosor. Os investigadores denuncian os seus achados o 2 de febreiro no Journal Nature.
O material en cuestión chámase poliamida, unha rede roscada de unidades moleculares amida (as amidas son grupos químicos de nitróxeno unidos a átomos de carbono unidos a osíxeno). tecido resistente. Kevlar, as moléculas de poliamida no novo material están ligadas entre si Os enlaces de hidróxeno ao longo de toda a lonxitude das súas cadeas, o que aumenta a forza global do material.
"Se unen como Velcro", dixo o autor principal Michael Strano, un enxeñeiro químico MIT. Os materiais que necesitan non só romper as cadeas moleculares individuais, senón tamén superar os enlaces xigantes de hidróxeno intermoleculares que permiten todo o paquete de polímeros.
Ademais, os novos polímeros poden formar automaticamente flocos. Isto fai que o material sexa fácil de procesar, xa que se pode converter en películas finas ou usado como revestimento de superficie de película fina. Os polímeros tradicionais tenden a crecer como cadeas lineais ou repetidamente rama e ramificadas e repetidamente Ligazón en tres dimensións, independentemente da orientación. Pero os polímeros de Strano crecen dun xeito único en 2D para formar nanosheets.
“Podes agregar nun anaco de papel? Resulta que, na maioría dos casos, non podes facelo ata o noso traballo ", dixo Strano." Entón, atopamos un novo mecanismo. " Neste recente traballo, o seu equipo superou un obstáculo para facer posible esta agregación bidimensional.
A razón pola que as poliaramidas teñen unha estrutura plana é que a síntese de polímeros implica un mecanismo chamado plantilla autocatalítica: a medida que o polímero se alonga e se pega aos bloques de construción dos monómeros, a rede de polímeros en crecemento induce monómeros posteriores a combinar só na dirección correcta para fortalecer a unión do Dous.Dimensional Structure.Os investigadores demostraron que poderían revestir facilmente o polímero en solución sobre as obleas para crear Lamina de ancho de polgada de menos de 4 nanómetros de grosor. Isto é case un millón de grosor do papel de oficina habitual.
Para cuantificar as propiedades mecánicas do material de polímero, os investigadores mediron a forza necesaria para arrincar buracos nunha folla de material suspendida cunha agulla fina. Esta poliamida é realmente máis ríxida que os polímeros tradicionais como o nylon, o tecido usado para facer paracaídas. Leva o dobre de forza para desenroscar esta poliamida moi forte que o aceiro do mesmo grosor. Segundo o strano, a sustancia pode Usado como revestimento protector en superficies metálicas, como chapas de coche, ou como filtro para purificar a auga. Nesta última función, a membrana do filtro ideal ten que ser delgada pero o suficientemente forte como para soportar altas presións sen filtrar pequenos contaminantes molestos no noso Subministración final: un axuste perfecto para este material de poliamida.
No futuro, Strano espera ampliar o método de polimerización a diferentes polímeros máis aló deste análogo de Kevlar. "Os polímeros están ao noso redor", dixo. "Fano todo." Imaxina que converte moitos tipos diferentes de polímeros, incluso exóticos que poden realizar electricidade ou luz, en películas finas que poden cubrir unha variedade de superficies, engade. "Por mor deste novo mecanismo, quizais agora se poidan usar outro tipo de polímeros", " Dixo Stano.
Nun mundo rodeado de plásticos, a sociedade ten motivos para estar entusiasmado con outro novo polímero cuxas propiedades mecánicas son calquera cousa común, dixo Strano. Esta aramid é extremadamente duradeira, o que significa que podemos substituír os plásticos cotiáns, desde pinturas a bolsas ata envases de alimentos, con menos e máis fortes materiais.strano engadiu que desde o punto de vista da sustentabilidade, este polímero 2D moi forte é un paso na dirección correcta para liberar o mundo do plástico.
Shi en Kim (como adoita se chama Kim) é un escritor de ciencias autónomas de orixe malasia e ciencia popular SCRIME Spring 2022 Interior editorial. Escribiu extensamente sobre temas que van desde os usos peculiares das telas-Humans ou as propias arañas-ata coleccionistas de lixo no espazo exterior.
A nave espacial Starliner de Boeing aínda ten que chegar á Estación Espacial Internacional, pero os expertos son optimistas ao redor dun terceiro voo de proba.
Somos un participante no programa Amazon Services LLC Associates, un programa de publicidade afiliada deseñado para proporcionarnos un xeito de gañar taxas ligando a Amazon.com e sitios afiliados. Recibir ou usar este sitio constitúe a aceptación dos nosos termos de servizo.
Tempo de publicación: maio-19-2022