科学者は鋼に相当するプラスチックを作成しました - 強いが重いものではありません。化学者は時々ポリマーと呼ぶことがあり、モノマーと呼ばれる短い繰り返しユニットで構成された長鎖分子のクラスです。同じ強度の以前のポリマーのように、新しい材料のみまた、膜の形があります。また、市場で最も不浸透性のプラスチックの50倍の気密です。このポリマーの別の顕著な側面は、合成のシンプルさです。室温で行われ、安価な材料のみが必要であり、ポリマーは厚さのナノメートルしかない大きなシートで大量生産できます。
問題の材料は、アミド分子単位のネットワークであるポリアミドと呼ばれます（アミドは酸素結合炭素原子に付着した窒素化学基です）。ケブラーのような耐性生地、新しい材料のポリアミド分子は、水素結合によって互いにリンクされていますチェーンの全長が材料の全体的な強度を高めます。
「彼らはベルクロのように一緒に固執します」と、MIT化学エンジニアの主著者マイケル・ストラノは言いました。
さらに、新しいポリマーはフレークを自動的に形成することができます。これにより、材料を薄膜にしたり、薄膜表面コーティングとして使用できるため、材料を簡単に処理できます。方向に関係なく、3次元にリンクしますが、Stranoのポリマーは2Dでユニークな方法で成長してナノシートを形成します。
「紙に集約できますか？ほとんどの場合、私たちの仕事までそれをすることはできません。この最近の作業では、彼のチームはこの2次元集約を可能にするためのハードルを克服しました。
ポリアラミドが平面構造を持っている理由は、ポリマー合成に自己触媒テンプレートと呼ばれるメカニズムを含むためです。ポリマーが長くなり、モノマーの構成ブロックに固執すると、成長するポリマーネットワークはその後のモノマーを誘導し、正しい方向にのみ結合して、 2次元構造。研究者たちは、溶液中のポリマーをウェーハに簡単にコーティングして、幅が1インチのラミネートを少なくすることができることを実証しました。厚さ4ナノメートルよりも、それは通常のオフィス紙のほぼ100万分の1の厚さです。
ポリマー材料の機械的特性を定量化するために、研究者は、細かい針で吊り下げられた材料の穴に穴を開けるために必要な力を測定しました。この超強力なポリアミドを同じ厚さのスチールと同じように外すには2倍の力が必要です。ストラノによると、物質はとして使用できます。車のベニアなどの金属表面の保護コーティング、または水を精製するフィルターとして。後者の関数では、理想的なフィルター膜は薄くて、最終的な供給に小さくて迷惑な汚染物質を漏らすことなく高い圧力に耐えるのに十分強くする必要があります - このポリアミド材料にぴったりです。
将来、Stranoは、このケブラーアナログを超えて重合法を異なるポリマーに拡張したいと考えています。「ポリマーは私たちの周りにいます」と彼は言いました。この新しいメカニズムのために、おそらく他の種類のポリマーを使用できるように、さまざまな表面を覆うことができる薄膜に、電気や光を伝導できるエキゾチックなポリマーでさえ、さまざまな種類のポリマーを変えることを想像してください。スタノは言った。
プラスチックに囲まれた世界では、社会は機械的特性が普通ではない別の新しいポリマーに興奮する理由があるとStranoは言いました。 Stranoは、持続可能性の観点から、この超強力な2Dポリマーが、プラスチックから世界を解放するための正しい方向へのステップであると付け加えました。
キム（通常はキムと呼ばれているように）はマレーシア生まれのフリーランスサイエンスライターであり、2022年春の編集インターンである人気科学のインターンであり、コブウェブの風変わりな使用から、人間やクモ自身などのトピックについて広く書いています。宇宙空間で。
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投稿時間：5月19-2022