นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างพลาสติกเทียบเท่ากับเหล็ก-แข็งแรง แต่ไม่หนักพลาสติกซึ่งบางครั้งนักเคมีเรียกว่าโพลีเมอร์เป็นโมเลกุลสายโซ่ยาวที่ประกอบด้วยหน่วยทำซ้ำระยะสั้นที่เรียกว่าโมโนเมอร์ไม่ชอบพอลิเมอร์ก่อนหน้าของความแข็งแรงเดียวกัน มาในรูปแบบเมมเบรนนอกจากนี้ยังมีสุญญากาศมากกว่าพลาสติกที่ผ่านไม่ได้มากที่สุดในตลาด 50 เท่าของพอลิเมอร์นี้คือความเรียบง่ายของการสังเคราะห์ กระบวนการซึ่งเกิดขึ้นที่อุณหภูมิห้องต้องใช้วัสดุราคาถูกเท่านั้นและพอลิเมอร์สามารถผลิตจำนวนมากในแผ่นขนาดใหญ่ที่มีความหนานาโนเมตรเท่านั้นนักวิจัยรายงานการค้นพบของพวกเขา 2 กุมภาพันธ์ในวารสารธรรมชาติ
วัสดุที่เป็นปัญหาเรียกว่า polyamide ซึ่งเป็นเครือข่ายเกลียวของหน่วยโมเลกุลเอไมด์ (เอไมด์เป็นกลุ่มเคมีไนโตรเจนที่ติดอยู่กับอะตอมคาร์บอนที่ถูกยึดติดกับออกซิเจน) โพลีเมอร์เช่นเคฟลาร์ซึ่งเป็นเส้นใยที่ใช้ทำเสื้อกั๊กกันกระสุนและ Nomex ผ้าที่ทนได้เช่นเคฟลาร์โมเลกุลโพลีอะไมด์ในวัสดุใหม่จะเชื่อมโยงกันโดยพันธะไฮโดรเจนตามแนว ความยาวทั้งหมดของโซ่ของพวกเขาซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งแรงโดยรวมของวัสดุ
“ พวกเขายึดติดกันเหมือน Velcro” Michael Strano ผู้แต่งนำวิศวกรเคมี MIT กล่าวว่าไม่เพียง แต่ทำลายโซ่โมเลกุลแต่ละตัวเท่านั้น แต่ยังเอาชนะพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลขนาดยักษ์
นอกจากนี้โพลีเมอร์ใหม่สามารถสร้างสะเก็ดโดยอัตโนมัติสิ่งนี้ทำให้วัสดุประมวลผลง่ายเนื่องจากสามารถทำเป็นฟิล์มบาง ๆ หรือใช้เป็นพื้นผิวแบบฟิล์มบาง ๆ โพลีเมอร์แบบดั้งเดิมมักจะเติบโตเป็นโซ่เชิงเส้น เชื่อมโยงในสามมิติโดยไม่คำนึงถึงการปฐมนิเทศ แต่โพลีเมอร์ของ Strano เติบโตในแบบที่ไม่เหมือนใครใน 2D เพื่อสร้าง nanosheets
“ คุณสามารถรวมลงบนกระดาษได้หรือไม่? ในกรณีส่วนใหญ่คุณไม่สามารถทำได้จนกว่าจะทำงานของเรา” Strano กล่าว” ดังนั้นเราจึงพบกลไกใหม่” ในงานล่าสุดนี้ทีมของเขาเอาชนะอุปสรรค์เพื่อให้การรวมสองมิตินี้เป็นไปได้
เหตุผลที่ polyaramides มีโครงสร้างระนาบคือการสังเคราะห์พอลิเมอร์เกี่ยวข้องกับกลไกที่เรียกว่า templating autocatalytic: ในขณะที่พอลิเมอร์ยาวขึ้นและติดกับหน่วยการสร้างโมโนเมอร์ สองโครงสร้างมิตินักวิจัยแสดงให้เห็นว่าพวกเขาสามารถเคลือบพอลิเมอร์ในการแก้ปัญหาบนเวเฟอร์เพื่อสร้างนิ้วกว้าง ลามิเนตหนาน้อยกว่า 4 นาโนเมตรนั่นคือความหนาของกระดาษสำนักงานทั่วไปเกือบหนึ่งล้าน
ในการหาปริมาณคุณสมบัติเชิงกลของวัสดุพอลิเมอร์นักวิจัยได้วัดแรงที่จำเป็นในการเจาะรูในแผ่นวัสดุที่แขวนอยู่ด้วยเข็มที่ดีโพลีอะไมด์นี้จะแข็งกว่าโพลีเมอร์แบบดั้งเดิมเช่นไนลอน ต้องใช้แรงมากเป็นสองเท่าในการคลายเกลียวโพลีอะไมด์ที่แข็งแกร่งเป็นเหล็กที่มีความหนาเท่ากันตาม Strano สารสามารถใช้เป็นสารได้ การเคลือบป้องกันบนพื้นผิวโลหะเช่นวีเนียร์รถยนต์หรือเป็นตัวกรองเพื่อชำระล้างน้ำในฟังก์ชั่นหลังเมมเบรนตัวกรองในอุดมคติจะต้องบาง แต่แข็งแรงพอที่จะทนต่อแรงกดดันสูงโดยไม่รั่วไหลเล็กน้อย - พอดีที่สมบูรณ์แบบสำหรับวัสดุโพลีอะไมด์นี้
ในอนาคต Strano หวังที่จะขยายวิธีการโพลีเมอไรเซชันไปยังโพลีเมอร์ที่แตกต่างกันเกินกว่าอะนาล็อกเคฟลาร์นี้” พอลิเมอร์อยู่รอบตัวเรา” เขากล่าว” พวกเขาทำทุกอย่าง” ลองนึกภาพการเปลี่ยนโพลีเมอร์หลายชนิดแม้กระทั่งสิ่งที่แปลกใหม่ที่สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าหรือแสงเป็นฟิล์มบาง ๆ ที่สามารถครอบคลุมพื้นผิวที่หลากหลายเขาจึงกล่าวเสริม” เนื่องจากกลไกใหม่นี้อาจใช้โพลีเมอร์ชนิดอื่นได้” Stano กล่าว
ในโลกที่ล้อมรอบด้วยพลาสติกสังคมมีเหตุผลที่จะตื่นเต้นกับพอลิเมอร์ใหม่อีกตัวที่มีคุณสมบัติเชิงกลเป็นอะไรก็ได้ แต่ธรรมดา Strano กล่าวว่าอารามิดนี้มีความทนทานอย่างมากซึ่งหมายความว่าเราสามารถแทนที่พลาสติกทุกวันตั้งแต่สีไปจนถึงถุงอาหาร ด้วยวัสดุที่น้อยลงและแข็งแกร่งสตาร์โน่เสริมว่าจากมุมมองด้านความยั่งยืนพอลิเมอร์ 2D ที่แข็งแกร่งสูงนี้เป็นขั้นตอนในทิศทางที่ถูกต้องเพื่อปลดปล่อยโลกจากพลาสติก
Shi en Kim (เนื่องจากเธอมักจะเรียกว่าคิม) เป็นนักเขียนวิทยาศาสตร์อิสระที่เกิดในมาเลเซียและวิทยาศาสตร์ยอดนิยมฤดูใบไม้ผลิปี 2022 บรรณาธิการฝึกงานเธอได้เขียนอย่างกว้างขวางในหัวข้อต่าง ๆ ตั้งแต่การใช้ Cobwebs-มนุษย์หรือแมงมุม ในอวกาศ
ยานอวกาศ Starliner ของ Boeing ยังไม่ถึงสถานีอวกาศนานาชาติ แต่ผู้เชี่ยวชาญมองโลกในแง่ดีเกี่ยวกับเที่ยวบินทดสอบครั้งที่สาม
เราเป็นผู้มีส่วนร่วมในโปรแกรม Amazon Services LLC Associates ซึ่งเป็นโปรแกรมการโฆษณาแบบพันธมิตรที่ออกแบบมาเพื่อให้วิธีการให้เราได้รับค่าธรรมเนียมโดยการเชื่อมโยงไปยัง Amazon.com และเว็บไซต์ในเครือที่ลงทะเบียนหรือใช้เว็บไซต์นี้ถือเป็นการยอมรับข้อกำหนดการบริการของเรา
เวลาโพสต์: พฤษภาคม 19-2022