Ғалымдар болатқа эквивалентті — берік, бірақ ауыр емес пластмасса жасады. Химиктер кейде полимерлер деп атайтын пластмассалар мономерлер деп аталатын қысқа қайталанатын бірліктерден тұратын ұзын тізбекті молекулалар класы болып табылады. Бірдей беріктіктегі бұрынғы полимерлерден айырмашылығы, жаңа материал тек мембрана түрінде келеді. Сондай-ақ бұл нарықтағы ең өтпейтін пластиктен 50 есе ауа өткізбейтін полимер емес. оның синтезінің қарапайымдылығы. Бөлме температурасында өтетін процесс тек арзан материалдарды қажет етеді, ал полимерді қалың нанометрлік үлкен парақтарда жаппай өндіруге болады. Зерттеушілер өз нәтижелерін 2 ақпанда Nature журналында хабарлайды.
Қарастырылып отырған материал полиамид деп аталады, амидтердің молекулалық бірліктерінің бұрандалы желісі (амидтер - оттегімен байланысқан көміртегі атомдарына қосылған азоттың химиялық топтары). Мұндай полимерлерге оқ өткізбейтін кеудешелерді жасау үшін қолданылатын Кевлар талшығы және Nomex отқа төзімді мата жатады. Кевлар сияқты, полиамидтер де әр материалдың барлық ұзындығы бойымен гидрогеннің барлық ұзындығы бойынша байланысқан. олардың шынжырлары, бұл материалдың жалпы беріктігін арттырады.
«Олар Velcro сияқты бір-біріне жабысады», - деді жетекші автор Майкл Страно, MIT химик инженері. Материалдарды жырту жеке молекулалық тізбектерді үзіп қана қоймай, сонымен қатар бүкіл полимер шоғырына енетін үлкен молекулааралық сутегі байланыстарын жеңуді талап етеді.
Сонымен қатар, жаңа полимерлер қабыршақтарды автоматты түрде қалыптастыра алады. Бұл материалды өңдеуді жеңілдетеді, өйткені оны жұқа қабықшаларға айналдыруға немесе жұқа қабықпен бетті жабын ретінде пайдалануға болады. Дәстүрлі полимерлер сызықтық тізбектер ретінде өседі немесе бағдарына қарамастан үш өлшемде қайта-қайта тармақталып, байланыстырылады. Бірақ Страноның полимерлері ерекше пішінде өседі.
"Қағаз парағында жинақтай аласыз ба? Көп жағдайда сіз мұны біздің жұмысымызша жасай алмайсыз", - деді Страно. "Сонымен, біз жаңа механизм таптық." Осы соңғы жұмыста оның командасы осы екі өлшемді біріктіруді мүмкін ету үшін кедергіні жеңді.
Полиарамидтердің жазық құрылымға ие болуының себебі, полимер синтезі автокаталитикалық қалып деп аталатын механизмді қамтиды: полимер ұзарып, мономердің құрылыс блоктарына жабысқан сайын, өсіп келе жатқан полимер желісі келесі мономерлерді екі өлшемді құрылымның бірігуін нығайту үшін тек дұрыс бағытта біріктіруге итермелейді. қалыңдығы 4 нанометрден аз ені дюймдік ламинаттар. Бұл кәдімгі кеңсе қағазының қалыңдығының миллионнан бір бөлігіндей.
Полимерлі материалдың механикалық қасиеттерін анықтау үшін зерттеушілер жұқа инемен материалдың ілулі парағында тесіктерді тесуге қажетті күшті өлшеді. Бұл полиамид парашют жасау үшін пайдаланылатын нейлон сияқты дәстүрлі полимерлермен салыстырғанда қаттырақ. Бір қызығы, бұл өте күшті полиамидті бұрап алу үшін екі есе көп күш қажет. автомобиль шпондары сияқты металл беттерге қорғаныш жабын немесе суды тазарту үшін сүзгі ретінде. Соңғы функцияда идеалды сүзгі қабықшасы жұқа болуы керек, бірақ жоғары қысымға төтеп бере алатындай күшті болуы керек, біздің соңғы жеткізілімге ұсақ, жағымсыз ластаушы заттар ағып кетпейді - бұл полиамидті материалға тамаша сәйкес келеді.
Болашақта Страно полимерлеу әдісін осы Кевлар аналогынан тыс әртүрлі полимерлерге де кеңейтуге үміттенеді. «Полимерлер біздің айналамызда», - деді ол. «Олар бәрін жасайды». Көптеген әртүрлі полимерлерді, тіпті электр тогын немесе жарықты өткізе алатын экзотикалық полимерлерді әртүрлі беттерді жабатын жұқа пленкаларға айналдыруды елестетіп көріңізші, - деп қосты ол. «Осы жаңа механизмнің арқасында полимерлердің басқа түрлерін енді қолдануға болады», - деді Стано.
Пластмассалармен қоршалған әлемде қоғамның механикалық қасиеттері кәдімгі басқа жаңа полимерге қуануға негіз бар, - деді Страно. Бұл арамид өте берік, яғни бояулардан пакеттерге дейін, азық-түлік орауыштарына дейін күнделікті пластиктерді азырақ және берік материалдармен алмастыра аламыз. Страно бұл полимер тұрақтылық тұрғысынан алғанда, бұл өте күшті пластиктен 2D әлемге қарай оң қадам екенін айтты.
Ши Эн Ким (әдетте оны Ким деп атайды) – Малайзияда туған фрилансер жазушы және 2022 жылғы танымал ғылыми көктем редакциясының тағылымдамасы. Ол өрмектің (адамның немесе өрмекшілердің) таңқаларлық қолданылуынан бастап, ғарышта қоқыс жинаушыларға дейінгі тақырыптарда көп жазған.
Boeing компаниясының Starliner ғарыш кемесі Халықаралық ғарыш станциясына әлі жеткен жоқ, бірақ сарапшылар үшінші сынақ ұшуына оптимистік көзқараста.
Біз Amazon Services LLC Associates бағдарламасының қатысушымыз, Amazon.com және еншілес сайттарға сілтеме жасау арқылы бізге ақы алу жолын қамтамасыз етуге арналған серіктестік жарнама бағдарламасы. Осы сайтты тіркеу немесе пайдалану біздің Қызмет көрсету шарттарын қабылдауды білдіреді.
Хабарлама уақыты: 19 мамыр 2022 ж