বিজ্ঞানীরা ইস্পাতের সমতুল্য প্লাস্টিক তৈরি করেছেন — শক্তিশালী কিন্তু ভারী নয়। প্লাস্টিক, যাকে রসায়নবিদরা কখনও কখনও পলিমার বলে থাকেন, হল দীর্ঘ-শৃঙ্খল অণুর একটি শ্রেণী যা মনোমার নামক ছোট পুনরাবৃত্তিকারী একক দিয়ে তৈরি। একই শক্তির পূর্ববর্তী পলিমারগুলির বিপরীতে, নতুন উপাদানটি কেবল ঝিল্লি আকারে আসে। এটি বাজারে থাকা সবচেয়ে অভেদ্য প্লাস্টিকের তুলনায় 50 গুণ বেশি বায়ুরোধী। এই পলিমারের আরেকটি উল্লেখযোগ্য দিক হল এর সংশ্লেষণের সরলতা। কক্ষ তাপমাত্রায় সঞ্চালিত এই প্রক্রিয়াটির জন্য শুধুমাত্র সস্তা উপকরণের প্রয়োজন হয় এবং পলিমারটি মাত্র ন্যানোমিটার পুরু বৃহৎ শীটে ভরে উৎপাদিত হতে পারে। গবেষকরা 2 ফেব্রুয়ারী নেচার জার্নালে তাদের ফলাফল রিপোর্ট করেছেন।
প্রশ্নবিদ্ধ উপাদানটিকে পলিঅ্যামাইড বলা হয়, যা অ্যামাইড আণবিক এককের একটি থ্রেডেড নেটওয়ার্ক (অ্যামাইড হল নাইট্রোজেন রাসায়নিক গ্রুপ যা অক্সিজেন-বন্ডেড কার্বন পরমাণুর সাথে সংযুক্ত)। এই ধরনের পলিমারগুলির মধ্যে রয়েছে কেভলার, যা বুলেটপ্রুফ ভেস্ট তৈরিতে ব্যবহৃত একটি ফাইবার এবং নোমেক্স, যা একটি অগ্নি-প্রতিরোধী ফ্যাব্রিক। কেভলারের মতো, নতুন উপাদানের পলিঅ্যামাইড অণুগুলি তাদের চেইনের পুরো দৈর্ঘ্য বরাবর হাইড্রোজেন বন্ধন দ্বারা একে অপরের সাথে সংযুক্ত থাকে, যা উপাদানের সামগ্রিক শক্তি বৃদ্ধি করে।
"এগুলি ভেলক্রোর মতো একসাথে লেগে থাকে," বলেছেন প্রধান লেখক মাইকেল স্ট্রানো, যিনি একজন MIT রাসায়নিক প্রকৌশলী। উপকরণ ছিঁড়ে ফেলার জন্য কেবল পৃথক আণবিক শৃঙ্খল ভাঙতে হবে না, বরং সমগ্র পলিমার বান্ডিলকে ঘিরে থাকা বিশাল আন্তঃআণবিক হাইড্রোজেন বন্ধনগুলিকেও অতিক্রম করতে হবে।
এছাড়াও, নতুন পলিমারগুলি স্বয়ংক্রিয়ভাবে ফ্লেক্স তৈরি করতে পারে। এটি উপাদানটিকে প্রক্রিয়া করা সহজ করে তোলে, কারণ এটি পাতলা ফিল্মে তৈরি করা যেতে পারে বা একটি পাতলা-ফিল্ম পৃষ্ঠের আবরণ হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। ঐতিহ্যবাহী পলিমারগুলি রৈখিক শৃঙ্খল হিসাবে বৃদ্ধি পায়, অথবা বারবার শাখা এবং তিন মাত্রায় সংযুক্ত হয়, অভিযোজন নির্বিশেষে। কিন্তু স্ট্রানোর পলিমারগুলি 2D তে একটি অনন্য উপায়ে বৃদ্ধি পায় ন্যানোশিট তৈরি করতে।
"আপনি কি কাগজের টুকরোতে একত্রিত করতে পারেন? দেখা যাচ্ছে, বেশিরভাগ ক্ষেত্রেই, আমাদের কাজ না হওয়া পর্যন্ত আপনি এটি করতে পারবেন না," স্ট্রানো বলেন। "তাই, আমরা একটি নতুন প্রক্রিয়া খুঁজে পেয়েছি।" এই সাম্প্রতিক কাজে, তার দল এই দ্বি-মাত্রিক একত্রিতকরণ সম্ভব করার জন্য একটি বাধা অতিক্রম করেছে।
পলিঅ্যারামাইডের সমতল কাঠামোর কারণ হল পলিমার সংশ্লেষণে অটোক্যাটালিটিক টেম্পলেটিং নামক একটি প্রক্রিয়া জড়িত: পলিমার লম্বা হওয়ার সাথে সাথে মনোমার বিল্ডিং ব্লকের সাথে লেগে থাকে, ক্রমবর্ধমান পলিমার নেটওয়ার্ক পরবর্তী মনোমারগুলিকে দ্বিমাত্রিক কাঠামোর মিলনকে শক্তিশালী করার জন্য সঠিক দিকে একত্রিত করতে প্ররোচিত করে। গবেষকরা দেখিয়েছেন যে তারা সহজেই পলিমারকে ওয়েফারের উপর দ্রবণে আবরণ করতে পারেন যাতে 4 ন্যানোমিটারের কম পুরু ইঞ্চি-প্রশস্ত ল্যামিনেট তৈরি করা যায়। এটি নিয়মিত অফিস কাগজের পুরুত্বের প্রায় দশ লক্ষ ভাগ।
পলিমার উপাদানের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য পরিমাপ করার জন্য, গবেষকরা একটি সূক্ষ্ম সুই দিয়ে একটি ঝুলন্ত শীটে গর্ত করার জন্য প্রয়োজনীয় বল পরিমাপ করেছেন। এই পলিমাইড প্রকৃতপক্ষে নাইলনের মতো ঐতিহ্যবাহী পলিমারের চেয়ে শক্ত, যা প্যারাসুট তৈরিতে ব্যবহৃত হয়। উল্লেখযোগ্যভাবে, একই পুরুত্বের স্টিলের তুলনায় এই অতি-শক্তিশালী পলিমাইডটি খুলতে দ্বিগুণ বল লাগে। স্ট্রানোর মতে, পদার্থটি ধাতব পৃষ্ঠের উপর একটি প্রতিরক্ষামূলক আবরণ হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, যেমন গাড়ির ব্যহ্যাবরণ, অথবা জল বিশুদ্ধ করার জন্য একটি ফিল্টার হিসাবে। পরবর্তী ফাংশনে, আদর্শ ফিল্টার ঝিল্লিটি পাতলা কিন্তু যথেষ্ট শক্তিশালী হওয়া প্রয়োজন যাতে উচ্চ চাপ সহ্য করা যায় এবং আমাদের চূড়ান্ত সরবরাহে ছোট, বিরক্তিকর দূষণকারী পদার্থ লিক না হয় - এই পলিমাইড উপাদানের জন্য এটি একটি উপযুক্ত ফিট।
ভবিষ্যতে, স্ট্রানো এই কেভলার অ্যানালগের বাইরেও বিভিন্ন পলিমারে পলিমারাইজেশন পদ্ধতি প্রসারিত করার আশা করছেন। "পলিমার আমাদের চারপাশে রয়েছে," তিনি বলেন। "তারা সবকিছু করে।" কল্পনা করুন যে বিভিন্ন ধরণের পলিমার, এমনকি বিদেশী পলিমার যা বিদ্যুৎ বা আলো সঞ্চালন করতে পারে, তাকে পাতলা ফিল্মে রূপান্তরিত করা যা বিভিন্ন পৃষ্ঠকে ঢেকে রাখতে পারে, তিনি আরও যোগ করেন। "এই নতুন প্রক্রিয়ার কারণে, সম্ভবত এখন অন্যান্য ধরণের পলিমার ব্যবহার করা যেতে পারে," স্ট্যানো বলেন।
প্লাস্টিক দ্বারা বেষ্টিত এই পৃথিবীতে, সমাজের আরেকটি নতুন পলিমার নিয়ে উত্তেজিত হওয়ার কারণ আছে যার যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি সাধারণ কিছু নয়, স্ট্রানো বলেন। এই অ্যারামিড অত্যন্ত টেকসই, যার অর্থ আমরা প্রতিদিনের প্লাস্টিক, রঙ থেকে শুরু করে ব্যাগ, খাদ্য প্যাকেজিং, কম এবং শক্তিশালী উপকরণ দিয়ে প্রতিস্থাপন করতে পারি। স্ট্রানো আরও বলেন যে টেকসইতার দৃষ্টিকোণ থেকে, এই অতি-শক্তিশালী 2D পলিমার বিশ্বকে প্লাস্টিক থেকে মুক্ত করার জন্য সঠিক দিকের একটি পদক্ষেপ।
শি এন কিম (যাকে সাধারণত কিম বলা হয়) একজন মালয়েশিয়ান বংশোদ্ভূত ফ্রিল্যান্স বিজ্ঞান লেখক এবং পপুলার সায়েন্স স্প্রিং ২০২২ এর সম্পাদকীয় ইন্টার্ন। তিনি মাকড়সার জালের অদ্ভুত ব্যবহার - মানুষ বা মাকড়সা - থেকে শুরু করে মহাকাশে আবর্জনা সংগ্রহকারী পর্যন্ত বিভিন্ন বিষয় নিয়ে ব্যাপকভাবে লিখেছেন।
বোয়িংয়ের স্টারলাইনার মহাকাশযান এখনও আন্তর্জাতিক মহাকাশ স্টেশনে পৌঁছাতে পারেনি, তবে বিশেষজ্ঞরা তৃতীয় পরীক্ষামূলক উড্ডয়নের বিষয়ে আশাবাদী।
আমরা Amazon Services LLC Associates Program-এর একজন অংশগ্রহণকারী, একটি অ্যাফিলিয়েট বিজ্ঞাপন প্রোগ্রাম যা Amazon.com এবং অ্যাফিলিয়েট সাইটগুলির সাথে লিঙ্ক করে আমাদের ফি উপার্জনের একটি উপায় প্রদান করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এই সাইটটি নিবন্ধন করা বা ব্যবহার করা আমাদের পরিষেবার শর্তাবলীর স্বীকৃতি।
পোস্টের সময়: মে-১৯-২০২২