Ang mga siyentista nakahimo og plastik nga katumbas sa asero — lig-on apan dili bug-at. Ang mga plastik, nga usahay gitawag sa mga chemist nga polymers, usa ka klase sa mga long-chain nga molekula nga gilangkoban sa mubo nga nagbalik-balik nga mga yunit nga gitawag og monomers. Dili sama sa nangaging mga polymers nga parehas og kusog, ang bag-ong materyal anaa lamang sa porma sa membrane. Kini 50 ka pilo nga mas dili masudlan og hangin kaysa sa labing dili masudlan og hangin nga plastik sa merkado. Laing talagsaong aspeto niini nga polymer mao ang kayano sa synthesis. Ang proseso, nga mahitabo sa temperatura sa kwarto, nanginahanglan lamang og barato nga mga materyales, ug ang polymer mahimong mass-produced sa dagkong mga sheet nga nanometer lang ang gibag-on. Gi-report sa mga tigdukiduki ang ilang mga nahibal-an niadtong Pebrero 2 sa journal nga Nature.
Ang materyal nga gihisgutan gitawag og polyamide, usa ka sinulid nga network sa mga amide molecular unit (ang mga amide mga nitrogen chemical group nga gilakip sa mga oxygen-bonded carbon atoms). Ang maong mga polymer naglakip sa Kevlar, usa ka fiber nga gigamit sa paghimo og bulletproof vest, ug Nomex, usa ka fire-resistant nga tela. Sama sa Kevlar, ang mga polyamide molecule sa bag-ong materyal nalambigit sa usag usa pinaagi sa hydrogen bonds sa tibuok gitas-on sa ilang mga kadena, nga nagpalambo sa kinatibuk-ang kusog sa materyal.
"Motapot sila sama sa Velcro," miingon ang lead author nga si Michael Strano, usa ka chemical engineer sa MIT. Ang paggisi sa mga materyales dili lamang nagkinahanglan og pagbungkag sa indibidwal nga mga kadena sa molekula, apan pagbuntog usab sa higanteng intermolecular hydrogen bond nga mikaylap sa tibuok polymer bundle.
Dugang pa, ang bag-ong mga polymer awtomatikong makaporma og mga tipik. Kini makapahimo sa materyal nga sayon iproseso, tungod kay kini mahimo nga nipis nga mga pelikula o gamiton isip nipis nga film surface coating. Ang tradisyonal nga mga polymer lagmit motubo isip linear chains, o balik-balik nga mosanga ug magsumpay sa tulo ka dimensyon, bisan unsa pa ang oryentasyon. Apan ang mga polymer ni Strano motubo sa talagsaon nga paagi sa 2D aron maporma ang mga nanosheet.
“Makahimo ka ba sa pag-aggregate sa usa ka piraso nga papel? Sa kadaghanang mga kaso, dili nimo kini mahimo hangtod nga wala pa ang among trabaho,” miingon si Strano. “Mao nga, nakakita kami og bag-ong mekanismo.” Niining bag-o nga trabaho, ang iyang team nakabuntog sa usa ka babag aron mahimo kining duha ka dimensyon nga aggregation.
Ang hinungdan nganong ang mga polyaramide adunay planar nga istruktura mao nga ang polymer synthesis naglambigit sa usa ka mekanismo nga gitawag og autocatalytic templating: samtang ang polymer molugway ug motapot sa mga bloke sa pagtukod sa monomer, ang nagkadako nga network sa polymer nag-aghat sa sunod nga mga monomer nga maghiusa lamang sa husto nga direksyon aron mapalig-on ang panaghiusa sa duha ka dimensyon nga istruktura. Gipakita sa mga tigdukiduki nga dali nila nga matabonan ang polymer sa solusyon ngadto sa mga wafer aron makahimo og mga laminate nga gilapdon og usa ka pulgada nga wala pay 4 nanometer ang gibag-on. Kana hapit usa ka milyon sa gibag-on sa regular nga papel sa opisina.
Aron masukod ang mekanikal nga mga kabtangan sa materyal nga polimer, gisukod sa mga tigdukiduki ang kusog nga gikinahanglan aron mabuslot ang usa ka nagbitay nga panid sa materyal gamit ang pino nga dagom. Kini nga polyamide mas gahi gyud kaysa tradisyonal nga mga polimer sama sa nylon, ang panapton nga gigamit sa paghimo og mga parasyut. Talagsaon, doble ang kusog nga gikinahanglan aron matangtang kini nga super-strong polyamide kaysa sa asero nga parehas og gibag-on. Sumala ni Strano, ang substansiya mahimong gamiton isip protective coating sa mga metal nga nawong, sama sa mga veneer sa awto, o isip filter aron limpyohan ang tubig. Sa ulahi nga function, ang sulundon nga filter membrane kinahanglan nga nipis apan igo nga lig-on aron makasugakod sa taas nga presyur nga dili moagas ang gagmay, makahasol nga mga kontaminante ngadto sa atong katapusang suplay - usa ka hingpit nga angay alang niini nga materyal nga polyamide.
Sa umaabot, si Strano naglaum nga mapalapdan ang pamaagi sa polimerisasyon ngadto sa lain-laing mga polimer lapas niining Kevlar analog. "Ang mga polimer anaa sa atong palibot," siya miingon. "Gibuhat nila ang tanan." Handurawa ang paghimo sa daghang lain-laing mga matang sa mga polimer, bisan ang mga exotic nga makadala og kuryente o kahayag, ngadto sa nipis nga mga pelikula nga makatabon sa lain-laing mga nawong, siya midugang. "Tungod niining bag-ong mekanismo, tingali ang ubang mga matang sa mga polimer magamit na karon," miingon si Stano.
Sa usa ka kalibutan nga gilibutan sa mga plastik, ang katilingban adunay rason nga maghinamhinam bahin sa laing bag-ong polimer kansang mekanikal nga mga kabtangan dili ordinaryo, matod ni Strano. Kini nga aramid lig-on kaayo, nga nagpasabut nga mahimo natong ilisan ang adlaw-adlaw nga mga plastik, gikan sa mga pintura hangtod sa mga bag hangtod sa pagputos sa pagkaon, gamit ang mas gamay ug mas lig-on nga mga materyales. Dugang ni Strano nga gikan sa punto sa panglantaw sa pagpadayon, kini nga super-strong 2D polymer usa ka lakang sa husto nga direksyon aron mahilway ang kalibutan gikan sa plastik.
Si Shi En Kim (nga kasagaran niyang gitawag og Kim) usa ka natawo sa Malaysia nga freelance science writer ug editorial intern sa Popular Science Spring 2022. Daghan na siyag gisulat bahin sa mga hilisgutan gikan sa talagsaong gamit sa mga sapot sa lawalawa—mga tawo o mga lawalawa mismo—ngadto sa mga tigkolekta og basura sa kawanangan.
Wala pa makaabot sa International Space Station ang Starliner spacecraft sa Boeing, apan malaumon ang mga eksperto sa ikatulong test flight.
Kami usa ka partisipante sa Amazon Services LLC Associates Program, usa ka affiliate advertising program nga gidisenyo aron maghatag kanamo og paagi aron makakwarta pinaagi sa pag-link sa Amazon.com ug mga kaubang site. Ang pagparehistro o paggamit niini nga site naglangkob sa pagdawat sa among Mga Termino sa Serbisyo.
Oras sa pag-post: Mayo-19-2022