વૈજ્ઞાનિકોએ સ્ટીલની સમકક્ષ પ્લાસ્ટિક બનાવ્યું છે - મજબૂત પણ ભારે નહીં. પ્લાસ્ટિક, જેને રસાયણશાસ્ત્રીઓ ક્યારેક પોલિમર કહે છે, તે મોનોમર્સ નામના ટૂંકા પુનરાવર્તિત એકમોથી બનેલા લાંબા-સાંકળના અણુઓનો એક વર્ગ છે. સમાન શક્તિના અગાઉના પોલિમરથી વિપરીત, નવી સામગ્રી ફક્ત પટલ સ્વરૂપમાં આવે છે. તે બજારમાં સૌથી અભેદ્ય પ્લાસ્ટિક કરતાં 50 ગણી વધુ હવાચુસ્ત પણ છે. આ પોલિમરનું બીજું નોંધપાત્ર પાસું તેના સંશ્લેષણની સરળતા છે. ઓરડાના તાપમાને થતી આ પ્રક્રિયા માટે ફક્ત સસ્તા પદાર્થોની જરૂર પડે છે, અને પોલિમરનું મોટા પાયે ઉત્પાદન ફક્ત નેનોમીટર જાડા મોટા શીટ્સમાં થઈ શકે છે. સંશોધકોએ 2 ફેબ્રુઆરીએ નેચર જર્નલમાં તેમના તારણો રજૂ કર્યા.
પ્રશ્નમાં રહેલી સામગ્રીને પોલિમાઇડ કહેવામાં આવે છે, જે એમાઇડ મોલેક્યુલર એકમોનું થ્રેડેડ નેટવર્ક છે (એમાઇડ્સ ઓક્સિજન-બંધિત કાર્બન પરમાણુઓ સાથે જોડાયેલા નાઇટ્રોજન રાસાયણિક જૂથો છે). આવા પોલિમરમાં કેવલર, બુલેટપ્રૂફ વેસ્ટ બનાવવા માટે વપરાતું ફાઇબર અને નોમેક્સ, અગ્નિ-પ્રતિરોધક ફેબ્રિકનો સમાવેશ થાય છે. કેવલરની જેમ, નવી સામગ્રીમાં પોલિમાઇડ પરમાણુઓ તેમની સાંકળોની સમગ્ર લંબાઈ સાથે હાઇડ્રોજન બોન્ડ દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા છે, જે સામગ્રીની એકંદર શક્તિને વધારે છે.
"તેઓ વેલ્ક્રોની જેમ એકબીજા સાથે ચોંટી જાય છે," એમ મુખ્ય લેખક માઈકલ સ્ટ્રેનો, જે MIT ના કેમિકલ એન્જિનિયર છે, તેમણે જણાવ્યું. સામગ્રીને ફાડવા માટે ફક્ત વ્યક્તિગત પરમાણુ સાંકળો તોડવાની જ જરૂર નથી, પરંતુ સમગ્ર પોલિમર બંડલમાં ફેલાયેલા વિશાળ આંતરઆણ્વિક હાઇડ્રોજન બોન્ડને પણ દૂર કરવાની જરૂર છે.
વધુમાં, નવા પોલિમર આપમેળે ફ્લેક્સ બનાવી શકે છે. આ સામગ્રીને પ્રક્રિયા કરવાનું સરળ બનાવે છે, કારણ કે તેને પાતળી ફિલ્મોમાં બનાવી શકાય છે અથવા પાતળા-ફિલ્મ સપાટી કોટિંગ તરીકે ઉપયોગ કરી શકાય છે. પરંપરાગત પોલિમર રેખીય સાંકળ તરીકે વૃદ્ધિ પામે છે, અથવા દિશાને ધ્યાનમાં લીધા વિના, ત્રણ પરિમાણમાં વારંવાર શાખા અને જોડાણ બનાવે છે. પરંતુ સ્ટ્રેનોના પોલિમર 2D માં અનન્ય રીતે વૃદ્ધિ પામે છે અને નેનોશીટ્સ બનાવે છે.
"શું તમે કાગળના ટુકડા પર એકત્રીકરણ કરી શકો છો? એવું બહાર આવ્યું છે કે, મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં, તમે અમારા કાર્ય સુધી તે કરી શકતા નથી," સ્ટ્રેનોએ કહ્યું. "તેથી, અમને એક નવી પદ્ધતિ મળી." આ તાજેતરના કાર્યમાં, તેમની ટીમે આ દ્વિ-પરિમાણીય એકત્રીકરણને શક્ય બનાવવા માટે એક અવરોધને પાર કર્યો.
પોલિઆરામાઇડ્સનું પ્લેનર માળખું હોવાનું કારણ એ છે કે પોલિમર સંશ્લેષણમાં ઓટોકેટાલિટીક ટેમ્પ્લેટિંગ નામની પદ્ધતિનો સમાવેશ થાય છે: જેમ જેમ પોલિમર લંબાય છે અને મોનોમર બિલ્ડીંગ બ્લોક્સ સાથે ચોંટી જાય છે, તેમ તેમ વધતું પોલિમર નેટવર્ક અનુગામી મોનોમર્સને ફક્ત બે પરિમાણીય માળખાના જોડાણને મજબૂત બનાવવા માટે યોગ્ય દિશામાં જોડવા માટે પ્રેરિત કરે છે. સંશોધકોએ દર્શાવ્યું કે તેઓ 4 નેનોમીટર કરતા ઓછા જાડા ઇંચ-પહોળા લેમિનેટ બનાવવા માટે વેફર પર પોલિમરને સરળતાથી દ્રાવણમાં કોટ કરી શકે છે. તે નિયમિત ઓફિસ કાગળની જાડાઈના લગભગ દસ લાખમા ભાગ જેટલું છે.
પોલિમર સામગ્રીના યાંત્રિક ગુણધર્મોનું માપ કાઢવા માટે, સંશોધકોએ ઝીણી સોય વડે સસ્પેન્ડેડ શીટ સામગ્રીમાં છિદ્રો નાખવા માટે જરૂરી બળ માપ્યું. આ પોલિમાઇડ ખરેખર પરંપરાગત પોલિમર જેવા કે નાયલોન કરતાં વધુ સખત છે, જે પેરાશૂટ બનાવવા માટે વપરાતું ફેબ્રિક છે. નોંધપાત્ર રીતે, સમાન જાડાઈના સ્ટીલ કરતાં આ સુપર-સ્ટ્રોંગ પોલિમાઇડને ખોલવા માટે બમણું બળ લાગે છે. સ્ટ્રેનોના મતે, આ પદાર્થનો ઉપયોગ ધાતુની સપાટી પર રક્ષણાત્મક આવરણ તરીકે, જેમ કે કાર વેનિયર્સ, અથવા પાણી શુદ્ધ કરવા માટે ફિલ્ટર તરીકે થઈ શકે છે. બાદમાંના કાર્યમાં, આદર્શ ફિલ્ટર પટલ પાતળું હોવું જોઈએ પરંતુ એટલું મજબૂત હોવું જોઈએ કે તે આપણા અંતિમ પુરવઠામાં નાના, ઉપદ્રવપૂર્ણ દૂષકોને લીક કર્યા વિના ઉચ્ચ દબાણનો સામનો કરી શકે - આ પોલિમાઇડ સામગ્રી માટે યોગ્ય છે.
ભવિષ્યમાં, સ્ટ્રેનો આ કેવલાર એનાલોગથી આગળ વિવિધ પોલિમર સુધી પોલિમરાઇઝેશન પદ્ધતિનો વિસ્તાર કરવાની આશા રાખે છે. "પોલિમર આપણી આસપાસ છે," તેમણે કહ્યું. "તેઓ બધું જ કરે છે." કલ્પના કરો કે ઘણા વિવિધ પ્રકારના પોલિમર, વિદેશી પોલિમર પણ જે વીજળી અથવા પ્રકાશનું સંચાલન કરી શકે છે, તેને પાતળા ફિલ્મમાં ફેરવો જે વિવિધ સપાટીઓને આવરી શકે છે, તે ઉમેરે છે. "આ નવી પદ્ધતિને કારણે, કદાચ હવે અન્ય પ્રકારના પોલિમરનો ઉપયોગ કરી શકાય છે," સ્ટેનોએ કહ્યું.
સ્ટ્રેનોએ કહ્યું કે પ્લાસ્ટિકથી ઘેરાયેલી દુનિયામાં, સમાજ પાસે બીજા નવા પોલિમર વિશે ઉત્સાહિત થવાનું કારણ છે જેના યાંત્રિક ગુણધર્મો સામાન્ય નથી. આ એરામિડ અત્યંત ટકાઉ છે, જેનો અર્થ છે કે આપણે રોજિંદા પ્લાસ્ટિકને, પેઇન્ટથી લઈને બેગ અને ફૂડ પેકેજિંગ સુધી, ઓછા અને મજબૂત સામગ્રીથી બદલી શકીએ છીએ. સ્ટ્રેનોએ ઉમેર્યું કે ટકાઉપણાના દૃષ્ટિકોણથી, આ સુપર-સ્ટ્રોંગ 2D પોલિમર વિશ્વને પ્લાસ્ટિકથી મુક્ત કરવા માટે યોગ્ય દિશામાં એક પગલું છે.
શી એન કિમ (જેમને સામાન્ય રીતે કિમ કહેવામાં આવે છે) મલેશિયામાં જન્મેલી ફ્રીલાન્સ વિજ્ઞાન લેખક અને પોપ્યુલર સાયન્સ સ્પ્રિંગ 2022 એડિટોરિયલ ઇન્ટર્ન છે. તેણીએ કોબવેબ્સના વિચિત્ર ઉપયોગો - માનવીઓ અથવા કરોળિયા - થી લઈને બાહ્ય અવકાશમાં કચરો એકઠો કરવા સુધીના વિષયો પર વિસ્તૃત રીતે લખ્યું છે.
બોઇંગનું સ્ટારલાઇનર અવકાશયાન હજુ સુધી આંતરરાષ્ટ્રીય અવકાશ મથક સુધી પહોંચ્યું નથી, પરંતુ નિષ્ણાતો ત્રીજી પરીક્ષણ ઉડાન અંગે આશાવાદી છે.
અમે Amazon Services LLC એસોસિએટ્સ પ્રોગ્રામમાં સહભાગી છીએ, જે એક એફિલિએટ એડવર્ટાઇઝિંગ પ્રોગ્રામ છે જે અમને Amazon.com અને સંલગ્ન સાઇટ્સ સાથે લિંક કરીને ફી કમાવવાનો માર્ગ પૂરો પાડવા માટે રચાયેલ છે. આ સાઇટની નોંધણી અથવા ઉપયોગ અમારી સેવાની શરતોની સ્વીકૃતિ છે.
પોસ્ટ સમય: મે-૧૯-૨૦૨૨