מדענים יצרו פלסטיק שווה ערך לפלדה-חזקה אך לא כבדה. פלסטיקה, אשר כימאים מכנים לעיתים פולימרים, הם מעמד של מולקולות ארוכות שרשרת המורכבות מיחידות חוזרות קצרות הנקראות מונומרים. כמו פולימרים קודמים של אותו חוזק, החומר החדש מגיע רק לצורת הממברנה. המתרחש בטמפרטורת החדר, דורש רק חומרים זולים, וניתן להפיק את הפולימר בסדינים גדולים שהם רק ננומטרים. החוקרים מדווחים על ממצאיהם ב -2 בפברואר בכתב העת Nature.
החומר המדובר נקרא פוליאמיד, רשת משורשבת של יחידות מולקולריות אמיד (אמידות הן קבוצות כימיות חנקן המחוברות לאטומי פחמן קשורים לחמצן). פולימרים כך כוללים KEVLAR, סיב המשמש לייצור אפודים אטומים, ונידודם של חומר כולה, בין חומר חדש למלואן, בין חומר המולך, בין חומר המולך למלכוד המולך על ידי המולך המוצב את המילקזים החדשים במלואן. השרשראות שלהם, המשפרות את הכוח הכללי של החומר.
"הם נדבקים זה בזה כמו סקוטש", אמר סופר המוביל מייקל סטרנו, מהנדס כימי MIT. חומרי טעינה דורשים לא רק את שבירת שרשראות המולקולריות הבודדות, אלא גם מתגברות על קשרי המימן הבין -מולקולריים הענקיים המחלחלים על צרור הפולימר כולו.
בנוסף, הפולימרים החדשים יכולים ליצור פתיתים אוטומטית. זה הופך את החומר לקל לעיבודו, מכיוון שהוא יכול להפוך לסרטים דקים או להשתמש בהם כציפוי פני השטח הדק. פולימרים מסורתיים נוטים לצמוח כשרשראות ליניאריות, או לענף שוב ושוב ולקשור עם שלושה מידות, ללא אוריינטציה.
"האם אתה יכול לצבור על פיסת נייר? ביצירה האחרונה זו, צוותו התגבר על מכשול כדי לאפשר את הצבירה הדו-ממדית הזו.
הסיבה לפוליארמיד יש מבנה מישורי היא שסינתזת פולימר כוללת מנגנון הנקרא תבנית אוטוקטלטית: כאשר הפולימר מתארך ונדבק לאבני הבניין של מונומר, רשת הפולימר ההולכת וגדלה גורמת למונומרים עוקבים רק לכיוון הנכון כדי לחזק את האיחוד של המבנה השניים. למינציה בעובי של פחות מ -4 ננומטרים. זה כמעט מיליון מעובי נייר משרדי רגיל.
כדי לכמת את התכונות המכניות של החומר הפולימר, החוקרים מדדו את הכוח הנדרש כדי לחטט חורים בגיליון חומר תלוי עם מחט עדינה. הפולימיד הזה אכן נוקשה יותר מפולימרים מסורתיים כמו ניילון, הבד המשמש לייצור מצנחים. ציפוי על משטחי מתכת, כמו פורניר לרכב, או כמסנן לטהר מים. בפונקציה האחרונה, קרום המסנן האידיאלי צריך להיות דק אך חזק מספיק כדי לעמוד בלחצים גבוהים מבלי לדלוף מזהמים קטנים ומטרדים לאספקה הסופית שלנו - התאמה מושלמת לחומר פוליאמיד זה.
בעתיד, סטרנו מקווה להרחיב את שיטת הפילמור לפולימרים שונים מעבר לאנלוגי הקוואר הזה. "פולימרים מסביבנו," הוא אמר. "הם עושים הכל." תאר לעצמך להפוך סוגים רבים של פולימרים, אפילו כאלה אקזוטיים שיכולים לנהל חשמל או אור, לסרטים דקים שיכולים לכסות מגוון משטחים, הוא מוסיף. "בגלל המנגנון החדש הזה, אולי ניתן להשתמש בסוגים אחרים של פולימרים," אמר סטנו.
בעולם המוקף בפלסטיקה, לחברה יש סיבה להתלהב מפולימר חדש אחר שתכונותיו המכניות הן דבר מלבד רגיל, אמר סטרנו. ארמיד זה עמיד ביותר, מה שאומר שאנחנו יכולים להחליף פלסטיקה יומיומית, מצבעים ועד לאריזות אוכל, עם פינה של עולמי, עם כיוון ימין זה מדרגה.
שי אן קים (כפי שהיא מכונה בדרך כלל קים) היא סופרת מדעית פרילנסרית ילידת מלזית ומדע פופולרי אביב 2022 מתמחה בעריכה. היא כתבה בהרחבה על נושאים שנעים בין השימושים המוזרים של קוברי העכביש-אנושים או העכבישים עצמם-לאספני זבל במרחב החיצוני.
Starliner Spacecraft של בואינג טרם הגיע לתחנת החלל הבינלאומית, אך מומחים אופטימיים לגבי טיסת מבחן שלישית.
אנו משתתפים בתוכנית Amazon Services LLC Associates, תוכנית פרסום שותפים שנועדה לספק לנו דרך להרוויח עמלות על ידי קישור ל- Amazon.com ואתרים קשורים. רישום או שימוש באתר זה מהווה הסכמה לתנאי השירות שלנו.
זמן הודעה: מאי -19-2022