Oamenii de știință au creat plastic echivalent cu oțelul-puternic, dar nu greoi. Plasticii, pe care chimiștii le numesc uneori polimeri, sunt o clasă de molecule cu lanț lung, formate din unități de repetare scurte numite monomeri. are loc la temperatura camerei, necesită doar materiale ieftine, iar polimerul poate fi produs în masă în foi mari, care sunt doar nanometre groase. Cercetătorii raportează concluziile lor pe 2 februarie în jurnalul Nature.
Materialul în cauză se numește poliamidă, o rețea filetată de unități moleculare de amidă (amidele sunt grupuri chimice de azot atașate la atomii de carbon legați de oxigen). Polimerii Such includ Kevlar, o fibră folosită pentru a face veste rezistente la gloanțe, iar Nomex, o fabrică de foc. a lanțurilor lor, ceea ce îmbunătățește rezistența generală a materialului.
„Se lipesc ca Velcro”, a spus autorul principal Michael Strano, un inginer chimic MIT. Materialele de testare necesită nu numai ruperea lanțurilor moleculare individuale, ci și depășirea legăturilor gigantice intermoleculare de hidrogen care pătrund în întregul pachet de polimer.
În plus, noii polimeri pot forma automat fulgi. Acest lucru face ca materialul să fie ușor de prelucrat, deoarece poate fi făcut în pelicule subțiri sau utilizate ca acoperire de suprafață cu film subțire. Polimerii tradiționali tind să crească ca lanțuri liniare, sau se ramifică în mod repetat și se leagă în trei dimensiuni, indiferent de orientare. Polimerii Strano cresc în mod unic în 2D pentru a forma nanosheets.
„Poți agrega pe o bucată de hârtie? În această lucrare recentă, echipa sa a depășit un obstacol pentru a face posibilă această agregare bidimensională.
Motivul pentru care poliaramidele au o structură plană este aceea că sinteza polimerului implică un mecanism numit șablon autocatalitic: pe măsură ce polimerul se prelungește și se lipește de blocurile de construcție a monomerilor, rețeaua de polimer în creștere induce monomeri ulterioare pentru a combina doar cercetătorii, care ar putea să poată acoperi cu ușurință unirea polimerului în soluție. laminate mai puțin de 4 nanometri grosime. Aceasta este aproape un milion de grosimea hârtiei de birou obișnuite.
Pentru a cuantifica proprietățile mecanice ale materialului polimeric, cercetătorii au măsurat forța necesară pentru a trage găuri într-o foaie suspendată de material cu un ac fin. Această poliamidă este într-adevăr mai rigidă decât polimerii tradiționali precum nylon, țesătura folosită pentru a face parașute. Remarcabil, este nevoie de de două ori mai mult pentru a deșuruba acest super-stroniu polamic, deoarece oțelul de aceeași grosime. Acoperirea pe suprafețele metalice, cum ar fi furnirurile auto, sau ca un filtru pentru a purifica apa. În această din urmă funcție, membrana de filtru ideală trebuie să fie suficient de subțire, dar suficient de puternică pentru a rezista la presiuni ridicate, fără a scurge contaminanți mici, fără probleme, în aprovizionarea noastră finală - o potrivire perfectă pentru acest material de poliamidă.
În viitor, Strano speră să extindă metoda de polimerizare la diferiți polimeri dincolo de acest analog Kevlar. ”Polimerii sunt în jurul nostru”, a spus el. ”Ei fac totul.” Imaginați -vă că întoarceți multe tipuri diferite de polimeri, chiar și exotici care pot conduce electricitate sau lumină, în filme subțiri care pot acoperi o varietate de suprafețe, adaugă el. ”Din cauza acestui nou mecanism, poate acum se pot folosi alte tipuri de polimeri”, a spus Stano.
Într-o lume înconjurată de materiale plastice, societatea are motive să fie încântată de un alt nou polimer ale cărui proprietăți mecanice sunt altceva decât obișnuite, a spus Strano. Acest aramid este extrem de durabil, ceea ce înseamnă că putem înlocui materialele plastice de zi cu zi, de la vopsele până la pungi până la ambalaje alimentare, cu mai puține și mai puține materiale.
Shi en Kim (cum se numește de obicei Kim) este un scriitor științific independent de origine malaeziană și de știință populară Spring 2022 Editorial.
Nava spațială Starliner Boeing a ajuns încă la Stația Spațială Internațională, dar experții sunt optimiști în jurul unui al treilea zbor de testare.
Suntem un participant la Programul Amazon Services LLC Associates, un program de publicitate afiliat conceput pentru a oferi o modalitate de a obține taxe prin conectarea la Amazon.com și site -uri afiliate. Registrearea sau utilizarea acestui site constituie acceptarea condițiilor noastre de serviciu.
Timpul post: mai-19-2022