Olimlar po'latga ekvivalent plastikni yaratdilar - kuchli, lekin og'ir emas. Kimyogarlar ba'zan polimerlar deb ataydigan plastmassalar monomerlar deb ataladigan qisqa takrorlanuvchi birliklardan tashkil topgan uzun zanjirli molekulalar sinfidir. Xuddi shu quvvatdagi avvalgi polimerlardan farqli o'laroq, yangi material faqat membrana shaklida bo'ladi.Shuningdek, bozordagi eng suv o'tkazmaydigan plastmassadan 50 barobar ko'proq havo o'tkazmaydigan.Ushbu polimerning yana bir e'tiborga molik jihati - sintezning soddaligi.Xona haroratida amalga oshiriladigan jarayon faqat arzon materiallarni talab qiladi va polimer qalinligi bor-yo‘g‘i nanometr bo‘lgan yirik varaqlarda ommaviy ishlab chiqarilishi mumkin.Olimlar o‘z xulosalarini 2-fevral kuni Nature jurnalida e’lon qilishdi.
Ko'rib chiqilayotgan material poliamid deb ataladi, amid molekulyar birliklarining tishli tarmog'i (amidlar kislorod bilan bog'langan uglerod atomlariga biriktirilgan azotli kimyoviy guruhlardir). Bunday polimerlarga o'q o'tkazmaydigan jiletlar tayyorlash uchun ishlatiladigan tola Kevlar va Nomex yong'inga qarshi material kiradi. chidamli mato.Kevlar singari, yangi materialdagi poliamid molekulalari zanjirlarining butun uzunligi bo'ylab bir-biriga vodorod aloqalari bilan bog'langan bo'lib, bu materialning umumiy mustahkamligini oshiradi.
"Ular Velcro kabi bir-biriga yopishadi", dedi bosh muallif Maykl Strano, MIT kimyo muhandisi. Materiallarni yirtish nafaqat alohida molekulyar zanjirlarni buzish, balki butun polimer to'plamiga kirib boradigan ulkan molekulalararo vodorod bog'larini engib o'tishni ham talab qiladi.
Bundan tashqari, yangi polimerlar avtomatik ravishda yoriqlar hosil qilishi mumkin. Bu materialni qayta ishlashni osonlashtiradi, chunki uni yupqa plyonkalar qilish yoki yupqa qatlamli sirt qoplamasi sifatida ishlatish mumkin. Orientatsiyadan qat'i nazar, uch o'lchamdagi bog'lanish. Lekin Strano polimerlari 2D formatida o'ziga xos tarzda o'sib, nano varaqlarni hosil qiladi.
“Siz qog'oz varaqqa jamlay olasizmi? Ma'lum bo'lishicha, ko'p hollarda siz buni bizning ishimizgacha qila olmaysiz ", dedi Strano. "Shunday qilib, biz yangi mexanizm topdik ". Ushbu so'nggi ishda uning jamoasi ushbu ikki o'lchovli agregatsiyani amalga oshirish uchun to'siqni engib o'tdi.
Poliaramidlarning tekis tuzilishga ega bo'lishining sababi shundaki, polimer sintezi avtokatalitik shablonlash deb ataladigan mexanizmni o'z ichiga oladi: polimer uzaygan va monomerning qurilish bloklariga yopishganligi sababli, o'sib borayotgan polimer tarmog'i keyingi monomerlarni faqat to'g'ri yo'nalishda birlashishiga olib keladi. Ikki oʻlchovli tuzilish. Tadqiqotchilar polimerni eritmadagi gofretlarga osongina qoplab, qalinligi 4 nanometrdan kam boʻlgan dyuymli laminatlarni yaratish mumkinligini koʻrsatdi. Bu oddiy ofis qogʻozining qalinligining deyarli milliondan bir qismi.
Polimer materialining mexanik xususiyatlarini aniqlash uchun tadqiqotchilar nozik igna bilan osilgan material varag‘ida teshik ochish uchun zarur bo‘lgan kuchni o‘lchashdi. Bu poliamid haqiqatan ham parashyutlar yasashda ishlatiladigan neylon kabi an’anaviy polimerlarga qaraganda qattiqroq. bu o‘ta kuchli poliamidni bir xil qalinlikdagi po‘latdan ochish uchun ikki baravar ko‘p kuch kerak bo‘ladi.Stranoning fikriga ko‘ra, moddadan metall yuzalar, masalan, avtomobil qoplamalari uchun himoya qoplamasi yoki suvni tozalash uchun filtr sifatida foydalanish mumkin. Oxirgi funktsiyada ideal filtr membranasi nozik, ammo yuqori bosimlarga bardosh bera oladigan darajada kuchli bo'lishi kerak, bu bizning oxirgi ta'minotimizga kichik, noqulay ifloslantiruvchi moddalarni oqizmasdan - bu poliamid materialiga juda mos keladi.
Kelajakda Strano polimerizatsiya usulini Kevlar analogidan tashqari turli polimerlarga ham kengaytirishga umid qilmoqda. "Polimerlar bizning atrofimizda", dedi u."Ular hamma narsani qiladilar." Tasavvur qiling-a, har xil turdagi polimerlarni, hatto elektr toki yoki yorug'likni o'tkaza oladigan ekzotiklarni ham turli sirtlarni qoplaydigan yupqa plyonkalarga aylantirishni tasavvur qiling. "Ushbu yangi mexanizm tufayli endi boshqa turdagi polimerlardan ham foydalanish mumkin", - deya qo'shimcha qiladi u. - dedi Stano.
Plastmassalar bilan o'ralgan dunyoda jamiyat mexanik xossalari oddiy bo'lmagan yana bir yangi polimerdan hayajonlanishga asos bor, dedi Strano. Bu aramid nihoyatda bardoshli, ya'ni biz kundalik plastmassalarni, bo'yoqlardan tortib to sumkalargacha, oziq-ovqat qadoqlarigacha almashtira olamiz. kamroq va kuchliroq materiallar bilan.Stranoning qo'shimcha qilishicha, barqarorlik nuqtai nazaridan bu o'ta kuchli 2D polimer dunyoni plastmassadan ozod qilish uchun to'g'ri yo'nalishdagi qadamdir.
Shi En Kim (uni odatda Kim deb atashadi) Malayziyada tug‘ilgan mustaqil ilmiy yozuvchi va 2022 yilgi “Ommaviy ilm-fan bahori” tahririyati stajyori. U o‘rgimchak to‘rining g‘alati qo‘llanilishidan tortib, odamlar yoki o‘rgimchaklarning o‘zidan axlat yig‘uvchilargacha bo‘lgan mavzularda keng yozgan. kosmosda.
Boeing’ning Starliner kosmik kemasi hali Xalqaro kosmik stansiyaga yetib borgani yo‘q, biroq mutaxassislar uchinchi sinov parvozi haqida optimistik fikrda.
Biz Amazon Services LLC Associates dasturining ishtirokchisimiz, bu bizga Amazon.com va unga aloqador saytlarga ulanish orqali haq olish yo'lini taqdim etish uchun mo'ljallangan sho'ba reklama dasturi. Ushbu saytni ro'yxatdan o'tkazish yoki undan foydalanish bizning xizmat ko'rsatish shartlarini qabul qilganimizni anglatadi.
Yuborilgan vaqt: 2022 yil 19-may