Forskere har skapt plast som tilsvarer stål-sterk, men ikke tung. Plast, som kjemikere noen ganger kaller polymerer, er en klasse av langkjedede molekyler som består av korte gjentatte enheter som kalles monomerer. Syntese. Prosessen, som foregår ved romtemperatur, krever bare billige materialer, og polymeren kan være masseprodusert i store ark som bare er nanometer tykke. Forskerne rapporterer deres funn 2. februar i tidsskriftet Nature.
Det aktuelle materialet kalles et polyamid, et gjenget nettverk av amidmolekylære enheter (amider er nitrogenkjemiske grupper festet til oksygenbundne karbonatomer). Slike polymerer inkluderer Kevlar, en fiber som brukes til å lage bulletveser og Nomex, en ildsistant-stoff, den nikhevede kularen til Nomex, en ildsistant stoff som er boblehevnet til å lage hver enkelt materialet til å lage hver enkelt materialet til å lage hver enkelt materialet til å lage hver enkelt materialet til å lage hver enkelt materialet til å lage hver enkelt materialet, og er en ildsted som er bundet til å lage hver enkelt materialet til å lage hver enkelt materialet til å lage hver enkelt materialet til å lage hver nykter. Hydrogenbindinger langs hele kjedenes lengde, noe som forbedrer materialets generelle styrke.
"De holder seg sammen som borrelås," sa hovedforfatter Michael Strano, en MIT -kjemisk ingeniør. Beærmaterialer krever ikke bare å bryte individuelle molekylkjeder, men også overvinne de gigantiske intermolekylære hydrogenbindinger som permeat hele polymerbunten.
I tillegg kan de nye polymerene automatisk danne flak. Dette gjør materialet enkelt å behandle, da det kan gjøres til tynne filmer eller brukes som et tynnfilmoverflatebelegg. Traditionale polymerer har en tendens til å vokse som lineære kjeder, eller gjentatte ganger grener og koble seg sammen i tre dimensjoner, uavhengig av orientering.
“Kan du samle på et stykke papir? Det viser seg at du i de fleste tilfeller ikke kan gjøre det før arbeidet vårt, ”sa Strano.” Så vi fant en ny mekanisme. ” I dette nylige arbeidet overvant teamet hans et hinder for å gjøre denne todimensjonale aggregeringen mulig.
Årsaken til at polyaramider har en plan struktur er at polymersyntese innebærer en mekanisme som kalles autokatalytisk templering: Når polymeren forlenger og holder seg til monomerbyggesteinene, kan det voksende polymernettverket induserer påfølgende monomerer til å kombinere i den rette retningen for å styrke unionen til de to. tomme brede laminater mindre enn 4 nanometer tykke. Det er nesten en millionstykkelse på vanlig kontorpapir.
For å kvantifisere de mekaniske egenskapene til polymermaterialet, målte forskerne kraften som kreves for å pirke hull i et suspendert ark med en fin nål. Denne polyamidet er faktisk stivere enn tradisjonelle polymerer som nylon. Stoffet som er brukt for å gjøre det å gjøre det å gjøre det som er å skaffe denne super-pola-polyam-en som skal være i fallet som en stålet som skal brukes til å gjøre det. Som et beskyttende belegg på metalloverflater, for eksempel bilfiner, eller som et filter for å rense vann. I den sistnevnte funksjonen må den ideelle filtermembranen være tynn, men sterk nok til å motstå høye trykk uten å lekke små, ordensforurensninger i vår endelige forsyning - en perfekt passform for dette polyamidmaterialet.
I fremtiden håper Strano å utvide polymerisasjonsmetoden til forskjellige polymerer utover denne Kevlar -analogen. ”Polymerer er rundt oss,” sa han. ”De gjør alt.” Se for deg å gjøre mange forskjellige typer polymerer, til og med eksotiske som kan utføre strøm eller lys, til tynne filmer som kan dekke en rekke overflater, legger han til. ”På grunn av denne nye mekanismen kan kanskje andre typer polymerer nå brukes,” sa Stano.
I en verden omgitt av plast har samfunnet grunn til å være begeistret for en annen ny polymer hvis mekaniske egenskaper er alt annet enn vanlig, sa Strano. Denne aramiden er ekstremt holdbar, noe som betyr at vi kan erstatte hverdagsplast, fra maling til poser til matemballasje, med færre og sterkere materialer. Stran til et trinn som er et bærekraft, med et bærekraft.
Shi en Kim (som hun vanligvis kalles Kim) er en malaysiskfødt frilansvitenskapelig forfatter og populærvitenskap våren 2022 Redaksjonell praktikant. Hun har skrevet mye om temaer som spenner fra de sære bruken av spindelvev-menneskelige eller edderkoppene selv-til søppelkollesamlere i det ytre rom.
Boeings Starliner -romfartøy har ennå ikke nådd den internasjonale romstasjonen, men eksperter er optimistiske om en tredje testflyging.
Vi er en deltaker i Amazon Services LLC Associates -programmet, et tilknyttet annonseringsprogram designet for å gi en måte for oss å tjene gebyrer ved å lenke til Amazon.com og tilknyttede nettsteder. Registrering eller bruk av dette nettstedet utgjør aksept av våre vilkår for tjeneste.
Post Time: Mai 19-2022