Saintis telah mencipta setara plastik dengan keluli-kuat tetapi tidak berat. Datang dalam bentuk membran.Ia juga 50 kali lebih banyak kedap udara daripada plastik yang paling tidak dapat ditembusi di pasaran. Aspek lain yang ketara dari polimer ini adalah kesederhanaannya Proses sintesis, yang berlaku pada suhu bilik, hanya memerlukan bahan-bahan murah, dan polimer boleh dihasilkan secara besar-besaran dalam lembaran besar yang hanya nanometer tebal. Penyelidik melaporkan penemuan mereka pada 2 Februari dalam jurnal Nature.
Bahan yang dipersoalkan dipanggil poliamida, rangkaian unit molekul amida (amida adalah kumpulan kimia nitrogen yang dilampirkan pada atom karbon terikat oksigen). kain tahan. Seperti Kevlar, molekul poliamida dalam bahan baru dikaitkan antara satu sama lain oleh ikatan hidrogen di sepanjang panjang rantai mereka, yang meningkatkan kekuatan keseluruhan bahan.
"Mereka bersama -sama seperti Velcro," kata penulis utama Michael Strano, seorang jurutera kimia MIT. Bahan -bahan yang memerlukan bukan sahaja melanggar rantai molekul individu, tetapi juga mengatasi ikatan hidrogen intermolecular gergasi yang meresap seluruh bundle polimer.
Di samping itu, polimer baru secara automatik boleh membentuk serpihan. Pautan dalam tiga dimensi, tanpa mengira orientasi. Tetapi polimer Strano tumbuh dengan cara yang unik dalam 2D untuk membentuk nanosheets.
"Bolehkah anda mengagregatkan sekeping kertas? Ternyata, dalam kebanyakan kes, anda tidak boleh melakukannya sehingga kerja kami, "kata Strano." Jadi, kami mendapati mekanisme baru. " Dalam kerja-kerja baru-baru ini, pasukannya mengatasi halangan untuk membuat agregasi dua dimensi ini mungkin.
Alasan polyaramides mempunyai struktur planar ialah sintesis polimer melibatkan mekanisme yang dipanggil templating autokatalik: kerana polimer memanjangkan dan melekat pada blok bangunan monomer, rangkaian polimer yang semakin meningkat mendorong monomer berikutnya untuk hanya bergabung dengan arah yang betul untuk menguatkan kesatuan dari kesatuan Two.Dimensional Struktur. Penyelidik menunjukkan bahawa mereka dapat dengan mudah melapisi polimer dalam larutan ke wafer untuk membuat Laminates di seluruh inci kurang daripada 4 nanometer tebal. Itu hampir satu juta ketebalan kertas pejabat biasa.
Untuk mengukur sifat -sifat mekanikal bahan polimer, penyelidik mengukur daya yang diperlukan untuk mencucuk lubang dalam lembaran bahan yang digantung dengan jarum yang halus. Polyamide ini memang lebih berat daripada polimer tradisional seperti nilon, kain yang digunakan untuk membuat payung terjun. Ia mengambil masa dua kali lebih banyak untuk membongkar poliamida yang sangat kuat ini sebagai keluli ketebalan yang sama. Menurut Strano, bahan itu boleh digunakan Sebagai salutan pelindung pada permukaan logam, seperti veneer kereta, atau sebagai penapis untuk membersihkan air. Dalam fungsi yang terakhir, membran penapis yang ideal perlu nipis tetapi cukup kuat untuk menahan tekanan yang tinggi tanpa membocorkan bahan cemar kecil, gangguan ke dalam final kami Bekalan - sesuai untuk bahan poliamida ini.
Pada masa akan datang, Strano berharap dapat memperluaskan kaedah pempolimeran ke polimer yang berlainan di luar analog Kevlar ini. "Polimer ada di sekeliling kita," katanya. "Mereka melakukan segala -galanya." Bayangkan mengubah pelbagai jenis polimer, bahkan yang eksotik yang dapat menjalankan elektrik atau cahaya, ke dalam filem -filem nipis yang dapat menutupi pelbagai permukaan, tambahnya. "Kerana mekanisme baru ini, mungkin polimer lain sekarang dapat digunakan," Stano berkata.
Di dunia yang dikelilingi oleh plastik, masyarakat mempunyai alasan untuk teruja dengan polimer baru yang lain yang sifat mekanikalnya adalah apa -apa tetapi biasa, kata Strano. Aramid ini sangat tahan lama, yang bermaksud kita dapat menggantikan plastik sehari -hari, dari cat ke beg ke pembungkusan makanan, Dengan bahan-bahan yang lebih sedikit dan lebih kuat.Strano menambah bahawa dari sudut kemampanan, polimer 2D yang sangat kuat ini merupakan langkah ke arah yang betul untuk membebaskan dunia dari plastik.
Shi en Kim (seperti yang biasanya dipanggil Kim) adalah seorang penulis sains bebas kelahiran Malaysia dan Sains Popular Spring 2022 editorial intern.she telah menulis secara meluas mengenai topik-topik yang terdiri daripada penggunaan sarang labah-labah-lelaki atau labah di luar angkasa.
Kapal angkasa Starliner Boeing masih belum sampai ke stesen angkasa antarabangsa, tetapi pakar optimis mengenai penerbangan ujian ketiga.
Kami adalah peserta dalam program Amazon Services LLC Associates, program pengiklanan afiliasi yang direka untuk menyediakan cara bagi kami untuk mendapatkan yuran dengan menghubungkan ke Amazon.com dan bersekutu tapak. Mengatasi atau menggunakan laman web ini merupakan penerimaan Syarat Perkhidmatan kami.
Masa Post: Mei-19-2022