Os cientistas criaram plástico equivalente ao aço-forte, mas não pesado. Vem em formulário de membrana. Também é 50 vezes mais hermético do que o plástico mais impermeável do mercado. Outro aspecto notável desse polímero é sua simplicidade de síntese. O processo, que que Ocorre à temperatura ambiente, requer apenas materiais baratos e o polímero pode ser produzido em massa em folhas grandes com apenas nanômetros de espessura. Os pesquisadores relatam suas descobertas em 2 de fevereiro na revista Nature.
O material em questão é chamado de poliamida, uma rede roscada de unidades moleculares amidas (as amidas são grupos químicos de nitrogênio ligados a átomos de carbono ligados a oxigênio). Tecido resistente. como kevlar, as moléculas de poliamida no novo material estão ligadas entre si por ligações de hidrogênio ao longo de todo o comprimento de seus Correntes, que aumentam a força geral do material.
"Eles se juntam como velcro", disse o principal autor Michael Strano, um engenheiro químico do MIT.
Além disso, os novos polímeros podem formar automaticamente flocos. Isso facilita o processamento do material, pois pode ser transformado em filmes finos ou usado como um revestimento de superfície de filme fino. Os polímeros tradicionais tendem a crescer como cadeias lineares, ou ramificar repetidamente e link em três dimensões, independentemente da orientação. Mas os polímeros de Strano crescem de uma maneira única em 2D para formar nanopartículas.
“Você pode se agregar em um pedaço de papel? Acontece que, na maioria dos casos, você não pode fazê -lo até o nosso trabalho ”, disse Strano.” Então, encontramos um novo mecanismo. ” Neste trabalho recente, sua equipe superou um obstáculo para possibilitar essa agregação bidimensional.
A razão pela qual as políaramidas têm uma estrutura plana é que a síntese de polímeros envolve um mecanismo chamado modelos autocatalíticos: à medida que o polímero se compromete e gruda nos blocos de construção de monômeros, a crescente rede de polímeros induz monômeros subseqüentes a combinar apenas na direção certa para fortalecer a união da da união da Duas. laminados com menos de 4 nanômetros de espessura. É quase um milionésimo da espessura do papel de escritório regular.
Para quantificar as propriedades mecânicas do material do polímero, os pesquisadores mediram a força necessária para cutucar buracos em uma folha de material suspensa com uma agulha fina. Essa poliamida é realmente mais rígida do que os polímeros tradicionais como o nylon, o tecido usado para fazer pára -quedas. É preciso duas vezes mais força para desaparafusar essa poliamida super forte que o aço da mesma espessura. revestimento protetor em superfícies metálicas, como facetas de carro, ou como um filtro para purificar a água. um ajuste perfeito para este material de poliamida.
No futuro, Strano espera estender o método de polimerização a diferentes polímeros além desse análogo de Kevlar. ”Os polímeros estão ao nosso redor”, disse ele. ”Eles fazem tudo.” Imagine transformar muitos tipos diferentes de polímeros, mesmo exóticos que podem conduzir eletricidade ou luz, em filmes finos que podem cobrir uma variedade de superfícies, ele acrescenta. ”Por causa desse novo mecanismo, talvez outros tipos de polímeros agora possam ser usados”, ” Stano disse.
Em um mundo cercado por plásticos, a sociedade tem motivos para ficar empolgado com outro novo polímero cujas propriedades mecânicas são tudo menos comuns, disse Strano. Essa aramid é extremamente durável, o que significa que podemos substituir o plástico cotidiano, de tintas a sacolas e embalagens de alimentos, Com materiais menores e mais fortes. Strano acrescentou que, do ponto de vista da sustentabilidade, esse polímero 2D super forte é uma etapa na direção certa para libertar o mundo do plástico.
Shi en Kim (como ela geralmente é chamada Kim) é uma escritora de ciências freelancers da Malásia e da Popular Science Spring 2022, estagiário editorial. no espaço sideral.
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Horário de postagem: maio-19-2022