Shkencëtarët kanë krijuar plastikë ekuivalente me çelikun — të fortë, por jo të rëndë. Plastika, të cilën kimistët ndonjëherë i quajnë polimere, janë një klasë molekulash me zinxhir të gjatë të përbërë nga njësi të shkurtra përsëritëse të quajtura monomere. Ndryshe nga polimerët e mëparshëm me të njëjtën forcë, materiali i ri vetëm vjen në formë membrane. Është gjithashtu 50 herë më hermetik se plastika më e papërshkueshme në treg. Një aspekt tjetër i dukshëm i këtij polimeri është thjeshtësia e tij në sintezë. Procesi, i cili zhvillohet në temperaturën e dhomës, kërkon vetëm materiale të lira, dhe polimeri mund të prodhohet në masë në fletë të mëdha që janë vetëm nanometra të trasha. Studiuesit raportojnë gjetjet e tyre më 2 shkurt në revistën Nature.
Materiali në fjalë quhet një poliamid, një rrjet i filetuar i njësive molekulare amide (amidet janë grupe kimike të azotit të lidhur me atomet e karbonit të lidhur me oksigjen). Polimere të tilla përfshijnë Kevlar, një fibër që përdoret për të bërë jelekë antiplumb dhe Nomex, një xhaketë kundër zjarrit. pëlhurë rezistente. Ashtu si Kevlar, molekulat e poliamidit në materialin e ri janë të lidhura me njëra-tjetrën me lidhje hidrogjeni përgjatë gjithë gjatësisë së zinxhirëve të tyre, gjë që rrit forcën e përgjithshme të materialit.
"Ato ngjiten së bashku si Velcro," tha autori kryesor Michael Strano, një inxhinier kimik i MIT. Materialet grisëse kërkon jo vetëm thyerjen e zinxhirëve molekularë individualë, por edhe kapërcimin e lidhjeve gjigante ndërmolekulare të hidrogjenit që përshkojnë të gjithë paketën e polimerit.
Përveç kësaj, polimerët e rinj mund të formojnë automatikisht thekon. Kjo e bën materialin të lehtë për t'u përpunuar, pasi mund të bëhet në filma të hollë ose të përdoret si një shtresë e sipërfaqes me shtresë të hollë. Polimeret tradicionale priren të rriten si zinxhirë linearë, ose degëzohen në mënyrë të përsëritur dhe lidhje në tre dimensione, pavarësisht nga orientimi. Por polimerët e Stranos rriten në një mënyrë unike në 2D për të formuar nanofletë.
“A mund të grumbulloni në një copë letër? Rezulton, në shumicën e rasteve, ju nuk mund ta bëni këtë derisa puna jonë, "tha Strano." Kështu, ne gjetëm një mekanizëm të ri." Në këtë punë të fundit, ekipi i tij kapërceu një pengesë për të bërë të mundur këtë grumbullim dydimensional.
Arsyeja pse poliaramidet kanë një strukturë planare është se sinteza e polimerit përfshin një mekanizëm të quajtur shabllon autokatalitik: ndërsa polimeri zgjatet dhe ngjitet në blloqet e ndërtimit të monomerit, rrjeti polimer në rritje nxit monomerët e mëvonshëm që të kombinohen vetëm në drejtimin e duhur për të forcuar bashkimin e Struktura dy-dimensionale. Studiuesit demonstruan se ata mund ta lyenin me lehtësi polimerin në tretësirë mbi vaferë për të krijuar laminate me gjerësi inç me trashësi më pak se 4 nanometra. Kjo është pothuajse një e milionta e trashësisë së letrës së zakonshme të zyrës.
Për të përcaktuar sasinë e vetive mekanike të materialit polimer, studiuesit matën forcën e nevojshme për të hapur vrima në një fletë të varur materiali me një gjilpërë të imët.Ky poliamid është me të vërtetë më i ngurtë se polimerët tradicionalë si najloni, pëlhura e përdorur për të bërë parashutë. duhet dy herë më shumë forcë për të zhbllokuar këtë poliamid super të fortë se çeliku me të njëjtën trashësi. Sipas Strano, substanca mund të përdoret si një shtresë mbrojtëse në sipërfaqet metalike, si fasetat e makinave, ose si një filtër për të pastruar ujin. Në funksionin e fundit, membrana ideale e filtrit duhet të jetë e hollë, por mjaft e fortë për t'i bërë ballë presioneve të larta pa rrjedhur ndotës të vegjël e telash në furnizimin tonë përfundimtar – një përshtatje e përsosur për këtë material poliamidi.
Në të ardhmen, Strano shpreson të zgjerojë metodën e polimerizimit në polimerë të ndryshëm përtej këtij analogu Kevlar.” Polimerët janë kudo rreth nesh,” tha ai. “Ata bëjnë gjithçka.” Imagjinoni të ktheni shumë lloje të ndryshme polimerësh, madje edhe ato ekzotikë që mund të përçojnë elektricitetin ose dritën, në filma të hollë që mund të mbulojnë një sërë sipërfaqesh, shton ai." tha Stano.
Në një botë të rrethuar nga plastika, shoqëria ka arsye të emocionohet për një tjetër polimer të ri, vetitë mekanike të të cilit nuk janë të zakonshme, tha Strano. me më pak materiale dhe më të forta.Strano shtoi se nga pikëpamja e qëndrueshmërisë, ky polimer super i fortë 2D është një hap në drejtimin e duhur për të çliruar botën nga plastika.
Shi En Kim (siç quhet zakonisht Kim) është një shkrimtare e pavarur shkencore e lindur në Malajzi dhe praktikante e redaksisë Popular Science Pranverë 2022. Ajo ka shkruar gjerësisht për tema që variojnë nga përdorimet e çuditshme të rrjetave të kaurmave - njerëzit ose vetë merimangat - deri te mbledhësit e plehrave në hapësirën e jashtme.
Anija kozmike Starliner e Boeing nuk ka arritur ende në Stacionin Ndërkombëtar të Hapësirës, por ekspertët janë optimistë për një fluturim të tretë provë.
Ne jemi pjesëmarrës në programin e bashkëpunëtorëve të Amazon Services LLC, një program reklamimi bashkëpunëtor i krijuar për të siguruar një mënyrë që ne të fitojmë tarifa duke u lidhur me Amazon.com dhe faqet e lidhura me to. Regjistrimi ose përdorimi i kësaj faqeje përbën pranimin e Kushteve tona të Shërbimit.
Koha e postimit: Maj-19-2022