Elm adamları polad kimi ekvivalent plastik yaratdılar - güclü, lakin ağır deyil. Kimyaçıların bəzən polimer adlandırdıqları plastiklər monomerlər adlanan qısa təkrarlanan vahidlərdən ibarət uzun zəncirli molekullar sinfidir. Eyni gücə malik əvvəlki polimerlərdən fərqli olaraq, yeni material yalnız membran formasında gəlir. O, həm də bu plastikdən 50 dəfə daha çox hava keçirməzdir. onun sintezinin sadəliyi. Otaq temperaturunda baş verən proses yalnız ucuz materiallar tələb edir və polimer yalnız nanometr qalınlığında olan böyük təbəqələrdə kütləvi istehsal oluna bilər. Tədqiqatçılar öz nəticələrini fevralın 2-də Nature jurnalında bildirirlər.
Sözügedən material poliamid adlanır, amid molekulyar vahidlərinin yivli şəbəkəsi (amidlər oksigenlə birləşdirilmiş karbon atomlarına birləşdirilmiş azot kimyəvi qruplarıdır). Bu cür polimerlərə gülləkeçirməz jiletlər hazırlamaq üçün istifadə edilən Kevlar lifi və odadavamlı parça olan Nomex daxildir. Kevlar kimi, poliamid də bütün uzunluqda hidrogen molekulları ilə birləşir. materialın ümumi gücünü artıran onların zəncirləri.
MİT-in kimya mühəndisi, aparıcı müəllif Maykl Strano, "Onlar Velcro kimi bir-birinə yapışırlar" dedi. Materialları cırmaq təkcə fərdi molekulyar zəncirləri qırmaq deyil, həm də bütün polimer dəstəsinə nüfuz edən nəhəng molekullararası hidrogen bağlarını aradan qaldırmağı tələb edir.
Bundan əlavə, yeni polimerlər avtomatik olaraq lopa əmələ gətirə bilər. Bu, materialın emalını asanlaşdırır, çünki o, nazik təbəqələrə çevrilə bilər və ya nazik təbəqə səthi örtüyü kimi istifadə edilə bilər. Ənənəvi polimerlər oriyentasiyadan asılı olmayaraq xətti zəncir kimi böyüməyə və ya dəfələrlə budaqlanmağa və üç ölçülü birləşdirməyə meyllidirlər. Lakin Strano polimerləri nadir formada böyüyür.
"Bir vərəq üzərində toplaya bilərsinizmi? Belə çıxır ki, əksər hallarda bizim işimizə qədər bunu edə bilməyəcəksiniz" dedi Strano. "Beləliklə, biz yeni mexanizm tapdıq." Bu son işdə onun komandası bu iki ölçülü birləşməni mümkün etmək üçün bir maneəni dəf etdi.
Poliaramidlərin müstəvi quruluşa malik olmasının səbəbi polimer sintezinin avtokatalitik şablonlama adlı mexanizmi ehtiva etməsidir: polimer uzandıqca və monomer tikinti bloklarına yapışdıqca, böyüyən polimer şəbəkəsi sonrakı monomerləri yalnız iki ölçülü strukturun birləşməsini gücləndirmək üçün düzgün istiqamətdə birləşdirməyə vadar edir. düym enində laminatlar qalınlığı 4 nanometrdən azdır. Bu, adi ofis kağızının qalınlığının az qala milyonda bir hissəsidir.
Polimer materialının mexaniki xüsusiyyətlərini ölçmək üçün tədqiqatçılar asılmış material təbəqəsində incə iynə ilə deşiklər açmaq üçün lazım olan qüvvəni ölçdülər. Bu poliamid, neylon kimi ənənəvi polimerlərdən, paraşüt hazırlamaq üçün istifadə edilən parçadan daha sərtdir. Maraqlıdır ki, bu super güclü poliamidin poladdan istifadə olunduğu eyni qalınlıqdakı maddəni açmaq üçün iki dəfə çox güc lazımdır. avtomobil örtükləri kimi metal səthlərdə qoruyucu örtük və ya suyu təmizləmək üçün filtr kimi. Sonuncu funksiyada, ideal filtr membranı son tədarükümüzə kiçik, narahatedici çirkləndiriciləri sızdırmadan yüksək təzyiqlərə tab gətirmək üçün nazik, lakin kifayət qədər güclü olmalıdır - bu poliamid material üçün mükəmməl uyğunluq.
Gələcəkdə Strano polimerləşmə metodunu bu Kevlar analoqundan kənarda olan müxtəlif polimerlərə də genişləndirməyə ümid edir."Polimerlər bizim ətrafımızdadır" dedi. "Onlar hər şeyi edir." Təsəvvür edin ki, bir çox müxtəlif polimerləri, hətta elektrik və ya işığı keçirə bilən ekzotikləri müxtəlif səthləri əhatə edə bilən nazik təbəqələrə çevirə bilərsiniz. "Bu yeni mexanizm sayəsində bəlkə də başqa polimer növləri istifadə oluna bilər" dedi Stano.
Strano deyir ki, plastiklərlə əhatə olunmuş dünyada mexaniki xassələri adi olan başqa bir yeni polimer haqqında cəmiyyətin həyəcanlanması üçün əsas var.
Şi En Kim (onu adətən Kim adlandırırlar) Malayziya əsilli müstəqil elm yazıçısı və 2022-ci ilin Populyar Elm Baharı redaktorunda təcrübəçidir. O, hörümçək torlarının - insanların və ya hörümçəklərin özlərinin qeyri-adi istifadələrindən tutmuş, kosmosda zibil yığanlara qədər müxtəlif mövzularda geniş yazılar yazıb.
Boeing-in Starliner kosmik gəmisi hələ Beynəlxalq Kosmik Stansiyaya çatmayıb, lakin ekspertlər üçüncü sınaq uçuşu ilə bağlı nikbindirlər.
Biz Amazon Services LLC Associates Proqramının iştirakçısıyıq, bizim üçün Amazon.com və əlaqəli saytlara keçid etməklə haqq qazanmağımız üçün nəzərdə tutulmuş ortaq reklam proqramının iştirakçısıyıq. Bu saytdan qeydiyyatdan keçmək və ya istifadə etmək bizim Xidmət Şərtlərimizi qəbul etmək deməkdir.
Göndərmə vaxtı: 19 may 2022-ci il