Os científicos crearon plástico equivalente ao aceiro-fortes pero non pesados. Plásticos, que os químicos ás veces chaman polímeros, son unha clase de moléculas de cadea longa formadas por unidades repetidas curtas chamadas monómeros. 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). 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 a medida que as cadeas lineais ou repetidamente ramificadas e enlace en tres dimensións, independentemente da orientación.
"¿Podes agregarse nun anaco de papel? Resulta, 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 polímero en crecemento induce os monómeros posteriores a que só se combinan na dirección correcta para fortalecer a unión en polímetro sobre os dous disputores. 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 polímero, os investigadores mediron a forza necesaria para colocar 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. Usado como revestimento protector en superficies metálicas, como as chapas de coche, ou como filtro para purificar a auga. Nesta última función, a membrana do filtro ideal debe ser delgada pero o suficientemente forte como para soportar altas presións sen filtrar pequenos contaminantes molestos no noso subministro 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 outros tipos 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 as pinturas ata as bolsas ata os envases de alimentos, con menos e fortes materiais.
Shi en Kim (como normalmente se chama Kim) é un escritor de ciencias independentes de orixe malasia e a ciencia popular SCRIME Spring 2022 Interior editorial. Escribiu extensamente sobre temas que van desde os usos peculiares das telarañas: Humans ou as propias arañas, ata os 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