Ix-xjentisti ħolqu plastik ekwivalenti għall-azzar - b'saħħtu iżda mhux tqil.Plastik, li l-kimiċi kultant isejħu polimeri, huma klassi ta 'molekuli ta' katina twila magħmula minn unitajiet qosra li jirrepetu msejħa monomeri.B'differenza polimeri preċedenti tal-istess saħħa, il-materjal il-ġdid biss jiġi f'forma ta 'membrana. Huwa wkoll 50 darba aktar mitbuq mill-plastik l-aktar impermeabbli fis-suq. Aspett notevoli ieħor ta' dan il-polimeru huwa s-sempliċità tiegħu ta 'sintesi. Il-proċess, li jseħħ f'temperatura tal-kamra, jeħtieġ biss materjali irħas, u l- polimeru jista 'jiġi prodott bil-massa f'folji kbar li huma biss nanometri ħxuna. Ir-riċerkaturi jirrappurtaw is-sejbiet tagħhom 2 ta' Frar fil-ġurnal Nature.
Il-materjal inkwistjoni jissejjaħ polyamide, netwerk bil-kamin ta 'unitajiet molekulari ta' amide (amidi huma gruppi kimiċi tan-nitroġenu mwaħħla ma 'atomi tal-karbonju magħqudin bl-ossiġnu). Polimeri bħal dawn jinkludu Kevlar, fibra użata biex tagħmel vests kontra l-balal, u Nomex, atomi tan-nar. drapp reżistenti.Bħal Kevlar, il-molekuli tal-poliamide fil-materjal il-ġdid huma marbuta ma 'xulxin permezz ta' bonds tal-idroġenu tul it-tul kollu tal-ktajjen tagħhom, li jsaħħaħ is-saħħa ġenerali tal-materjal.
"Jitwaħħlu flimkien bħal Velcro," qal l-awtur ewlieni Michael Strano, inġinier kimiku tal-MIT. It-tiċrita tal-materjali teħtieġ mhux biss tkissir ta 'ktajjen molekulari individwali, iżda wkoll li jegħlbu r-rabtiet ta' idroġenu intermolekulari ġgant li jippermeaw il-qatta polimeru kollha.
Barra minn hekk, il-polimeri l-ġodda jistgħu jiffurmaw awtomatikament flakes.This jagħmel il-materjal faċli biex jiġi pproċessat, peress li jista 'jsir f'films irqaq jew jintuża bħala kisi tal-wiċċ ta' film irqiq. Polimeri tradizzjonali għandhom tendenza li jikbru bħala ktajjen lineari, jew ripetutament fergħa u rabta fi tliet dimensjonijiet, irrispettivament mill-orjentazzjoni. Iżda l-polimeri ta 'Strano jikbru b'mod uniku fi 2D biex jiffurmaw nanosheets.
“Tista 'taggrega fuq biċċa karta? Jirriżulta, fil-biċċa l-kbira tal-każijiet, ma tistax tagħmel dan qabel ix-xogħol tagħna, "qal Strano." Allura, sibna mekkaniżmu ġdid." F'dan ix-xogħol reċenti, it-tim tiegħu għeleb ostaklu biex din l-aggregazzjoni bidimensjonali tkun possibbli.
Ir-raġuni li l-poliaramidi għandhom struttura planari hija li s-sintesi tal-polimeru tinvolvi mekkaniżmu msejjaħ autocatalytic templating: hekk kif il-polimeru jittawwal u jeħel mal-blokki tal-bini tal-monomeru, in-netwerk tal-polimeru li qed jikber jinduċi monomeri sussegwenti biex Jingħaqdu biss fid-direzzjoni t-tajba biex isaħħu l-unjoni tal- struttura two.dimensjonali.Ir-riċerkaturi wrew li jistgħu faċilment iksi l-polimeru f'soluzzjoni fuq wejfers biex joħolqu laminati wiesgħa ta 'inqas minn 4 nanometri ħoxnin. Dik hija kważi miljun mill-ħxuna tal-karta tal-uffiċċju regolari.
Biex jikkwantifikaw il-proprjetajiet mekkaniċi tal-materjal polimeru, ir-riċerkaturi kejlu l-forza meħtieġa biex poke toqob f'folja sospiża ta 'materjal b'labra fina. tieħu d-doppju tal-forza biex tħoll dan il-poliamide super-qawwi daqs l-azzar tal-istess ħxuna.Skond Strano, is-sustanza tista 'tintuża bħala kisi protettiv fuq uċuħ tal-metall, bħal fuljetti tal-karozzi, jew bħala filtru biex jippurifika l-ilma. F'din l-aħħar funzjoni, il-membrana tal-filtru ideali jeħtieġ li tkun irqaq iżda b'saħħitha biżżejjed biex tiflaħ pressjonijiet għoljin mingħajr ma tnixxi kontaminanti żgħar u ta 'inkonvenjent fil-provvista finali tagħna - perfettament għal dan il-materjal tal-poliamide.
Fil-futur, Strano jittama li jestendi l-metodu ta 'polimerizzazzjoni għal polimeri differenti lil hinn minn dan l-analogu ta' Kevlar. "Il-polimeri huma madwarna kollha," huwa qal. "Huma jagħmlu minn kollox." Immaġina li ddawwar ħafna tipi differenti ta’ polimeri, anke dawk eżotiċi li jistgħu jmexxu l-elettriku jew id-dawl, f’films irqaq li jistgħu jkopru varjetà ta’ uċuħ, iżid. “Minħabba dan il-mekkaniżmu ġdid, forsi issa jistgħu jintużaw tipi oħra ta’ polimeri,” Qal Stano.
F'dinja mdawra bil-plastik, is-soċjetà għandha raġuni biex tkun eċċitati dwar polimeru ġdid ieħor li l-proprjetajiet mekkaniċi tiegħu huma xi ħaġa għajr ordinarja, qal Strano.Dan l-aramid huwa estremament durabbli, li jfisser li nistgħu nissostitwixxu plastiks ta 'kuljum, minn żebgħa għal boroż għall-ippakkjar tal-ikel, b'inqas u aktar b'saħħithom materjali.Strano żied li mil-lat ta 'sostenibbiltà, dan il-polimeru 2D super-qawwi huwa pass fid-direzzjoni t-tajba biex id-dinja teħles mill-plastik.
Shi En Kim (kif normalment tissejjaħ Kim) hija kittieb tax-xjenza freelance mwielda fil-Malasja u intern editorjali Popular Science Spring 2022. Kitbet b'mod estensiv fuq suġġetti li jvarjaw mill-użi strambi tal-għanqbut—bnedmin jew il-brimb infushom—għal kolletturi taż-żibel. fl-ispazju.
Il-vettura spazjali Starliner ta’ Boeing għad trid tilħaq l-Istazzjon Spazjali Internazzjonali, iżda l-esperti huma ottimisti dwar it-tielet titjira tat-test.
Aħna parteċipi fil-Programm ta' Assoċjati ta' Amazon Services LLC, programm ta' reklamar affiljat imfassal biex jipprovdi mod kif naqilgħu miżati billi ngħaqqdu ma' Amazon.com u siti affiljati. Ir-reġistrazzjoni jew l-użu ta 'dan is-sit jikkostitwixxi aċċettazzjoni tat-Termini ta' Servizz tagħna.
Ħin tal-post: Mejju-19-2022