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 keladi. Shuningdek, u bozordagi eng suv o'tkazmaydigan plastmassadan 50 baravar ko'proq havo o'tkazmaydi. Bu polimerning yana bir e'tiborga loyiq tomoni shundaki. sintez qilishning soddaligi.Xona haroratida amalga oshiriladigan jarayon faqat arzon materiallarni talab qiladi, polimer esa atigi nanometr qalinlikdagi katta 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. Kevlar singari, yangi materialdagi poliamid molekulalari ham butun uzunligi bo'ylab vodorod bog'lari orqali bir-biriga bog'langan. ularning zanjirlari, bu materialning umumiy kuchini 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 buni bizning ishimiz qilmaguncha qilolmaysiz, - 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 o'lchovli tuzilish. Tadqiqotchilar polimerni eritmadagi gofretlarga osongina qo'yish mumkinligini ko'rsatdilar. qalinligi 4 nanometrdan kam bo'lgan kengligi dyuymli laminatlar. Bu oddiy ofis qog'ozining 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 ochish uchun bir xil qalinlikdagi po'latdan ikki baravar ko'p kuch kerak bo'ladi.Stranoning so'zlariga ko'ra, moddadan Avtomobil qoplamalari kabi metall yuzalarga himoya qoplamasi yoki suvni tozalash uchun filtr sifatida. Oxirgi funktsiyada ideal filtr membranasi nozik, ammo yuqori bosimga bardosh beradigan darajada kuchli bo'lishi kerak, bizning oxirgi ta'minotimizga kichik, noqulay ifloslantiruvchi moddalarni oqizmasdan - bu poliamid materialga 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 kompaniyasining 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 hamkorlik reklama dasturi Amazon.com va unga aloqador saytlarga ulanish orqali bizga haq olish yo'lini taqdim etishga mo'ljallangan. Ushbu saytni ro'yxatdan o'tkazish yoki undan foydalanish bizning xizmat ko'rsatish shartlarini qabul qilganimizni anglatadi.
Yuborilgan vaqt: 2022 yil 19-may