Окумуштуулар болотко эквиваленттүү пластикти түзүшкөн — күчтүү, бирок оор эмес. Химиктер кээде полимерлер деп атаган пластмассалар мономер деп аталган кыска кайталануучу бирдиктерден турган узун чынжырлуу молекулалардын классы болуп саналат. Ошол эле күчтөгү мурунку полимерлерден айырмаланып, жаңы материал гана мембрана түрүндө келет. Ал ошондой эле рыноктогу эң өткөрбөөчү пластиктен 50 эсе көп аба өткөрбөйт. Бул полимердин дагы бир көрүнүктүү жагы – анын синтезинин жөнөкөйлүгү. Бөлмө температурасында ишке ашкан процесс арзан материалдарды гана талап кылат жана Полимердин калыңдыгы болгону нанометрдик чоң барактарда массалык түрдө чыгарыла алат. Изилдөөчүлөр 2-февраль күнү Nature журналында өз корутундусун билдиришет.
Каралып жаткан материал полиамид деп аталат, амиддердин молекулярдык бирдиктеринин жип тармагы (амиддер кычкылтек менен байланышкан көмүртек атомдоруна туташтырылган азоттук химиялык топтор). Мындай полимерлерге ок өтпөс жилет жасоо үчүн колдонулган була Кевлар жана Nomex, от- чыдамкай кездеме. Кевлар сыяктуу, жаңы материалдагы полиамиддик молекулалар чынжырларынын бүт узундугу боюнча бири-бири менен суутек байланыштары менен байланышкан, бул материалдын жалпы бекемдигин жогорулатат.
"Алар Velcro сыяктуу бири-бирине жабышат", - дейт жетектөөчү автор Майкл Страно, MIT химиялык инженери. Материалдарды тытуу үчүн жеке молекулярдык чынжырларды бузуп гана тим болбостон, бүт полимер байламтасына кирген гиганттык молекулалар аралык суутек байланыштарын жеңүү керек.
Мындан тышкары, жаңы полимерлер автоматтык түрдө кабырчыктарды пайда кыла алат. Бул материалды иштетүүнү жеңилдетет, анткени ал жука пленкаларга салынып же жука пленкалуу каптоо катары колдонулушу мүмкүн. Салттуу полимерлер сызыктуу чынжырлар катары өсөт, же бир нече жолу бутактанышат жана Багытына карабастан үч өлчөмдүү шилтеме. Бирок Странонун полимерлери 2D форматында уникалдуу түрдө өсүп, нанобаракчаларды түзүшөт.
"Кагазга топтой аласызбы? Көрсө, көпчүлүк учурда биздин ишибизге чейин муну кыла албайсың, - деди Страно. "Ошентип, биз жаңы механизм таптык." Бул акыркы иште, анын командасы бул эки өлчөмдүү агрегатты мүмкүн кылуу үчүн бир тоскоолдукту жеңип.
Полиарамиддердин тегиз түзүлүшкө ээ болушунун себеби, полимер синтези автокаталитикалык калыптандыруу деп аталган механизмди камтыйт: полимер узарып, мономердин курулуш блокторуна жабышкан сайын, өсүп жаткан полимердик тармак кийинки мономерлерди туура багытта гана бириктирүүгө түртөт. эки өлчөмдүү түзүлүш. Изилдөөчүлөр эритмедеги полимерди пластинкаларга оңой эле каптап, калыңдыгы 4 нанометрден ашпаган дюймдук ламинаттарды түзө аларын көрсөтүштү. Бул кадимки кеңсе кагазынын калыңдыгынын дээрлик миллиондон бир бөлүгүн түзөт.
Полимердик материалдын механикалык касиеттерин аныктоо үчүн изилдөөчүлөр асма барактагы материалды майда ийне менен тешип чыгуу үчүн керектүү күчтү ченешкен. бул супер күчтүү полиамидди бурап алуу үчүн бирдей калыңдыктагы болоттон эки эсе көп күч керектелет. Странонун айтымында, затты металл беттерге, мисалы, унаалардын каптоолоруна коргоочу жабын катары же сууну тазалоо үчүн фильтр катары колдонсо болот. Акыркы функцияда идеалдуу чыпкалуу мембрана жука, бирок жогорку басымга туруштук бере ала тургандай күчтүү болушу керек, бул полиамиддик материалга эң сонун шайкеш келет.
Келечекте Страно полимерлөө ыкмасын бул Кевлар аналогунан тышкары башка полимерлерге жайылтууга үмүттөнөт. "Полимерлер бизди курчап турат" деди ал. "Алар баарын жасайт." Көптөгөн ар кандай полимерлерди, атүгүл электр же жарыкты өткөрө алган экзотикалык полимерлерди ар кандай беттерди каптай ала турган жука пленкаларга айландырууну элестетиңиз, деп кошумчалайт ал. "Бул жаңы механизмдин аркасында, балким, полимерлердин башка түрлөрүн азыр колдонсо болот". — деди Стано.
Пластмассалар менен курчалган дүйнөдө коом механикалык касиеттери кадимкидей болгон дагы бир жаңы полимерге толкунданууга негиз бар, дейт Страно. Бул арамид өтө бышык, демек биз күнүмдүк пластмассаларды, боёктардан баштыктарга, тамак-аш таңгактарына чейин алмаштыра алабыз. азыраак жана күчтүү материалдар менен.Страно кошумчалагандай, туруктуулук көз карашынан алганда, бул супер-күчтүү 2D полимер дүйнөнү пластиктен бошотуу үчүн туура багыттагы кадам.
Ши Эн Ким (аны адатта Ким деп аташат) – Малайзияда төрөлгөн фрилансер илимий жазуучу жана 2022-жылдын Популярдуу илимий жазы редакциясынын стажёру. Ал өрмөктөрдү – адамдардын же жөргөмүштөрдүн өздөрүн – таштанды жыйноочуларды кызыктай колдонууга чейинки темаларда көп жазган. космосто.
Boeing компаниясынын Starliner космостук кемеси Эл аралык космос станциясына жете элек, бирок эксперттер үчүнчү сыноо учуусуна оптимисттик көз карашта.
Биз Amazon Services LLC Associates программасынын катышуучусубуз, Amazon.com жана аффилирленген сайттарга шилтеме берүү аркылуу бизге акы алуу жолун камсыз кылуу үчүн иштелип чыккан өнөктөштүк жарнак программасынын. Бул сайтты каттоо же колдонуу Тейлөө Шарттарын кабыл алуу болуп саналат.
Посттун убактысы: 19-май-2022