Wanasayansi wameunda plastiki sawa na chuma - nguvu lakini si nzito.Plastiki, ambazo wanakemia wakati mwingine huziita polima, ni kundi la molekuli za mnyororo mrefu zinazoundwa na vitengo vifupi vinavyojirudia vinavyoitwa monoma. Tofauti na polima za awali za nguvu sawa, nyenzo mpya pekee. inakuja katika umbo la utando. Pia haina hewa ya hewa mara 50 zaidi kuliko plastiki isiyoweza kupenyeza kwenye soko. Kipengele kingine kinachojulikana cha polima hii ni unyenyekevu wake wa awali. Mchakato, unaofanyika kwa joto la kawaida, unahitaji vifaa vya bei nafuu tu, na polima inaweza kuzalishwa kwa wingi katika karatasi kubwa zenye unene wa nanomita pekee.Watafiti wanaripoti matokeo yao Februari 2 katika jarida la Nature.
Nyenzo inayozungumziwa inaitwa polyamide, mtandao uliounganishwa wa vitengo vya molekuli ya amide (amides ni vikundi vya kemikali za nitrojeni vilivyounganishwa na atomi za kaboni zilizounganishwa na oksijeni). Polima kama hizo ni pamoja na Kevlar, nyuzi zinazotumiwa kutengeneza fulana zisizo na risasi, na Nomex, kifaa cha kuzima moto. kitambaa sugu.Kama Kevlar, molekuli za polyamide katika nyenzo mpya zimeunganishwa kwa vifungo vya hidrojeni katika urefu wote wa minyororo yao, ambayo huongeza nguvu ya jumla ya nyenzo.
"Wanashikamana kama Velcro," alisema mwandishi mkuu Michael Strano, mhandisi wa kemikali wa MIT. Nyenzo za kuchanika hazihitaji tu kuvunja minyororo ya molekuli ya mtu binafsi, lakini pia kushinda vifungo vikubwa vya hidrojeni vya intermolecular ambavyo hupenya kwenye kifungu kizima cha polima.
Zaidi ya hayo, polima hizo mpya zinaweza kutengeneza flakes kiotomatiki.Hii hurahisisha uchakataji wa nyenzo, kwani inaweza kutengenezwa kuwa filamu nyembamba au kutumika kama mipako ya filamu nyembamba. kiungo katika vipimo vitatu, bila kujali mwelekeo.Lakini polima za Strano hukua kwa njia ya kipekee katika 2D na kuunda nanosheets.
"Je, unaweza kujumlisha kwenye kipande cha karatasi? Inabadilika kuwa, katika hali nyingi, huwezi kuifanya hadi kazi yetu," Strano alisema." Kwa hivyo, tulipata utaratibu mpya. Katika kazi hii ya hivi majuzi, timu yake ilishinda kizingiti cha kufanya mkusanyiko huu wa pande mbili uwezekane.
Sababu ya polyamide kuwa na muundo wa sayari ni kwamba usanisi wa polima unahusisha utaratibu uitwao otomatiki templating: polima inaporefuka na kushikamana na vizuizi vya ujenzi wa monoma, mtandao wa polima unaokua hushawishi monoma zinazofuata tu Kuchanganya katika mwelekeo sahihi ili kuimarisha muungano wa muundo wa pande mbili. Watafiti walionyesha kuwa wangeweza kuipaka polima katika myeyusho kwa urahisi kwenye kaki ili kuunda laminates zenye upana wa inchi chini ya unene wa nanomita 4. Hiyo ni karibu milioni moja ya unene wa karatasi ya kawaida ya ofisi.
Ili kuhesabu sifa za kiufundi za nyenzo ya polima, watafiti walipima nguvu inayohitajika kutoboa mashimo kwenye karatasi iliyosimamishwa kwa sindano laini. Kwa hakika polyamide hii ni ngumu kuliko polima za kitamaduni kama nailoni, kitambaa kinachotumiwa kutengenezea parachuti. inachukua nguvu maradufu kufuta polyamide hii yenye nguvu zaidi kuliko chuma cha unene sawa. Kulingana na Strano, dutu hii inaweza kutumika kama mipako ya kinga kwenye nyuso za chuma, kama vile veneers za gari, au kama chujio cha kusafisha maji. Katika utendakazi wa mwisho, utando bora wa kichujio unahitaji kuwa mwembamba lakini uwe na nguvu za kutosha kustahimili shinikizo la juu bila kuvuja vichafuzi vidogo, vya kero kwenye usambazaji wetu wa mwisho - inayofaa kikamilifu nyenzo hii ya polyamide.
Katika siku zijazo, Strano inatarajia kupanua njia ya upolimishaji kwa polima tofauti zaidi ya analogi hii ya Kevlar."Polima ziko karibu nasi," alisema."Wanafanya kila kitu." Fikiria kugeuza aina nyingi tofauti za polima, hata zile za kigeni zinazoweza kupitisha umeme au mwanga, kuwa filamu nyembamba zinazoweza kufunika nyuso mbalimbali, anaongeza.” Kwa sababu ya utaratibu huu mpya, labda aina nyingine za polima sasa zinaweza kutumika,” Stano alisema.
Katika ulimwengu uliozungukwa na plastiki, jamii ina sababu ya kufurahishwa na polima nyingine mpya ambayo sifa zake za kiufundi si za kawaida, Strano alisema. Aramid hii ni ya kudumu sana, ambayo inamaanisha tunaweza kuchukua nafasi ya plastiki ya kila siku, kutoka kwa rangi hadi mifuko hadi ufungaji wa chakula, yenye nyenzo chache na zenye nguvu zaidi.Strano aliongeza kuwa kwa mtazamo wa uendelevu, polima hii yenye nguvu zaidi ya 2D ni hatua katika mwelekeo sahihi wa kuukomboa ulimwengu kutoka kwa plastiki.
Shi En Kim (kama anavyoitwa Kim) ni mwandishi wa sayansi ya kujitegemea mzaliwa wa Malaysia na mkufunzi wa wahariri wa Popular Science Spring 2022. Ameandika kwa kina kuhusu mada kuanzia matumizi ya ajabu ya utando—wanadamu au buibui wenyewe—hadi wakusanya takataka. katika anga ya nje.
Chombo cha anga za juu cha Boeing's Starliner bado hakijafika Kituo cha Kimataifa cha Anga cha Juu, lakini wataalamu wana matumaini kuhusu safari ya tatu ya majaribio.
Sisi ni mshiriki katika Mpango wa Washirika wa Amazon Services LLC, mpango wa utangazaji wa washirika iliyoundwa ili kutoa njia ya sisi kupata ada kwa kuunganisha kwenye Amazon.com na tovuti zinazoshirikiana.Kujisajili au kutumia tovuti hii kunajumuisha ukubali wa Sheria na Masharti yetu.
Muda wa kutuma: Mei-19-2022