Naukowcy stworzyli plastikową równoważność stali-mocne, ale nie ciężkie. Plastics, które chemicy czasami nazywają polimerami, są klasą wieloletnich cząsteczek złożonych z krótkich powtarzających się jednostek zwanych monomerami. Wcześniejsze polimery o tej samej sile, nowe materiały jest tylko w formie błonowej. Jest to również 50 razy więcej niż najbardziej niedoskonały plastik na rynku. Inne do tej samej siły, jest to, że jest to prostota. który odbywa się w temperaturze pokojowej, wymaga tylko tanich materiałów, a polimer może być produkowany masowo w dużych arkuszy o grubości tylko nanometrów. Naukowcy zgłaszają swoje ustalenia 2 lutego w czasopiśmie Nature.
Materiał, o którym mowa, nazywa się poliamidem, gwintowaną siecią amidowych jednostek molekularnych (amidy to grupy chemiczne azotu przymocowane do atomów węgla związanych z tlenem). Polimery takie jak kevlar, włókno używane do tworzenia kamizelek kuloodpornych, a Nomex, oprześć tkaninę. Łańcuchy, które zwiększają ogólną wytrzymałość materiału.
„Trzymają się razem jak rzep” - powiedział główny autor Michael Strano, inżynier chemiczny MIT. Materiały do rozbijania nie tylko poszczególnych łańcuchów molekularnych, ale także przezwyciężania gigantycznych międzycząsteczkowych wiązań wodorowych, które przenikają cały pakiet polimeru.
Ponadto nowe polimery mogą automatycznie tworzyć płatki. To sprawia, że materiał jest łatwy do przetworzenia, ponieważ można go wytwarzać w cienkie wargi lub użyć jako powłoka powierzchniowa cienki.
„Czy możesz agregować na kawałku papieru? Okazuje się, że w większości przypadków nie możesz tego zrobić do naszej pracy - powiedział Strano. ”Tak więc znaleźliśmy nowy mechanizm.” W tej niedawnej pracy jego zespół pokonał przeszkodę, aby umożliwić tę dwuwymiarową agregację.
Powodem, dla którego poliaramidy mają płaską strukturę, jest to, że synteza polimeru obejmuje mechanizm zwany temtatalitycznym templowaniem: gdy polimer wydłuża się i przykleja się do klast konstrukcyjnych monomerowych, rosnąca sieć polimerowa indukuje kolejne monomery, aby połączyć tylko we właściwym kierunku, aby wzmocnić połączenie dwóch. laminatów o grubości mniejszej niż 4 nanometry. To prawie jedna milionowa grubość zwykłego papieru biurowego.
Aby określić ilościowo właściwości mechaniczne materiału polimeru, naukowcy zmierzyli siłę wymaganą do szturchnięcia otworów w zawieszonym arkuszu materiału z drobną igłą. Polamid ten jest rzeczywiście sztywniejszy niż tradycyjna polimery, takie jak nylon, tkanina używana do tworzenia spadochronów. Zakładnie wymaga tego, że jest to dwa razy więcej siły, aby rozciągnąć tę super-roztłuszczającą poliamidę. Jako powłoka ochronna na powierzchniach metalowych, takich jak forniry samochodowe, lub jako filtr do oczyszczania wody. W tej ostatniej funkcji idealna membrana filtracyjna musi być cienka, ale wystarczająco mocna, aby wytrzymać wysokie ciśnienie bez wycieku małych, uciążliwych zanieczyszczeń w naszym ostatecznym zaopatrzeniu - idealne dopasowanie do tego materiału poliamidowego.
W przyszłości Strano ma nadzieję rozszerzyć metodę polimeryzacji na różne polimery poza ten analog Kevlar. ”Polimery są wokół nas - powiedział.” Robią wszystko. ” Wyobraź sobie, że zmieniając wiele różnych rodzajów polimerów, nawet egzotyczne, które mogą prowadzić energię elektryczną lub światło, w cienkie folie, które mogą obejmować różne powierzchnie, dodaje. ”Z powodu tego nowego mechanizmu może być może użyć innych rodzajów polimerów - powiedział Stano.
W świecie otoczonym tworzywami sztucznymi społeczeństwo ma powody, by być podekscytowane innym nowym polimerem, którego właściwości mechaniczne nie są zwykłe, powiedział Strano. Ten aramid jest wyjątkowo trwałym, co oznacza, że możemy zastąpić codzienne tworzywa sztuczne, od farb po torby po opakowanie żywności, z mniejszą i silniejszą materiałem. STRANO dodane, że z zrównoważonego punktu widzenia, ten super-strastyczny polimer 2D jest krokiem z prawidłowego stopnia.
Shi en Kim (jak zwykle nazywa się Kim) to urodzony w Malezji niezależny pisarz naukowy i popularna nauka wiosna 2022 stażysta redakcyjna. Pisała szeroko na tematy, od dziwacznych zastosowań pajęczyny-Humanów lub samych pająków-po zbieranie zbierania w pozbawionej przestrzeni.
Starliner Starliner Boeinga nie dotarł jeszcze do międzynarodowej stacji kosmicznej, ale eksperci są optymistami około trzeciego lotu testowego.
Jesteśmy uczestnikiem programu Amazon Services LLC Associates, programu reklamowego afiliacyjnego zaprojektowanego w celu zapewnienia nam sposobu na zarabianie opłat poprzez połączenie się z Amazon.com i witrynami powiązanymi. Rejestracja lub korzystanie z tej witryny stanowi przyjęcie naszych warunków usług.
Czas po: 19-2022