Окумуштуулар болотко эквиваленттүү пластикти түзүшкөн — күчтүү, бирок оор эмес. Химиктер кээде полимерлер деп атаган пластмассалар мономерлер деп аталган кыска кайталануучу бирдиктерден турган узун чынжырлуу молекулалардын классы болуп саналат. Ошол эле күчтүүлүктөгү мурунку полимерлерден айырмаланып, жаңы материал мембрана түрүндө гана келет. Ошондой эле бул пластиктен 50 эсе көп аба өткөрбөйт. анын синтезинин жөнөкөйлүгү. Бөлмө температурасында ишке ашкан процесс арзан материалдарды гана талап кылат, ал эми полимерди массалык түрдө калыңдыгы нанометрге гана жеткен чоң барактарды жасоого болот. Изилдөөчүлөр 2-февраль күнү Nature журналында өз корутундусун билдиришет.
Каралып жаткан материал полиамид деп аталат, амиддердин молекулярдык бирдиктеринин жип тармагы (амиддер - кычкылтек менен байланышкан көмүртек атомдоруна туташтырылган азот химиялык топтору). Мындай полимерлерге ок өтпөс жилет жасоо үчүн колдонулган Кевлар буласы жана отко туруктуу кездеме Nomex кирет. Кевлар сыяктуу, полиамид дагы бүт узундуктагы гидроген молекулалары менен тыгыз байланышта. алардын чынжырлары, бул материалдын жалпы күчүн жогорулатат.
"Алар Velcro сыяктуу бири-бирине жабышат", - дейт жетектөөчү автор Майкл Страно, MIT химиялык инженери. Материалдарды тытуу үчүн жеке молекулярдык чынжырларды бузуп гана тим болбостон, бүт полимер байламтасына кирген гиганттык молекулалар аралык суутек байланыштарын жеңүү керек.
Мындан тышкары, жаңы полимерлер автоматтык түрдө кабырчыктарды пайда кыла алат. Бул материалды иштетүүнү жеңилдетет, анткени ал жука пленкаларга же жука пленкалуу бет каптоо катары колдонулушу мүмкүн. Салттуу полимерлер ориентациясына карабастан, сызыктуу чынжырлар катары өсө берет, же бир нече жолу бутактуу жана үч өлчөмдүү байланышта болот.
"Кагазга топтой аласызбы? Көрсө, көпчүлүк учурда биздин ишибизге чейин жасай албайсыз", - деди Страно. "Ошентип, биз жаңы механизм таптык." Бул акыркы иште, анын командасы бул эки өлчөмдүү агрегатты мүмкүн кылуу үчүн бир тоскоолдукту жеңип.
Полиарамиддердин тегиз түзүлүшкө ээ болушунун себеби, полимер синтези автокаталитикалык калыптандыруу деп аталган механизмди камтыйт: полимер узарып, мономердин курулуш блокторуна жабышкан сайын, өсүп жаткан полимердик тармак кийинки мономерлерди эки өлчөмдүү түзүлүштүн биримдигин бекемдөө үчүн туура багытта гана биригүүгө түртөт. туурасы дюймдук ламинаттардын калыңдыгы 4 нанометрден аз. Бул кадимки кеңсе кагазынын калыңдыгынын дээрлик бир миллиондон бир бөлүгүн түзөт.
Полимердик материалдын механикалык касиеттерин сандык аныктоо үчүн изилдөөчүлөр асма барактагы материалды майда ийне менен тешип чыгуу үчүн талап кылынган күчтү ченешкен. Бул полиамид чындыгында нейлон сыяктуу салттуу полимерлерге караганда катуураак. металл беттерге коргоочу каптоо, мисалы, унаа жабуулары, же сууну тазалоо үчүн чыпка катары. Акыркы функцияда идеалдуу чыпкалуу мембрана жука болушу керек, бирок жогорку басымга туруштук бере ала тургандай күчтүү болушу керек, биздин акыркы камсыздообузга кичинекей, жагымсыз булгоочу заттардын агып кетпей - бул полиамиддик материалга эң сонун шайкеш келет.
Келечекте Страно полимерлөө ыкмасын бул Кевлар аналогунан тышкары башка полимерлерге жайылтууга үмүттөнөт. "Полимерлер бизди курчап турат" деди ал. "Алар баарын жасайт." Көптөгөн ар кандай полимерлерди, атүгүл электр же жарыкты өткөрө алган экзотикалык полимерлерди ар кандай беттерди каптай турган жука пленкаларга айландырууну элестетиңиз, деп кошумчалайт ал. "Бул жаңы механизмдин аркасында, балким, полимерлердин башка түрлөрүн азыр колдонсо болот", - деди Стано.
Пластмассалар менен курчалган дүйнөдө коомдун механикалык касиеттери кадимкидей болгон дагы бир жаңы полимерге толкунданууга негиз бар, дейт Страно. Бул арамид өтө бышык, демек биз күнүмдүк пластмассаларды боёктардан баштыктарга чейин азык-түлүк таңгактарына чейин азыраак жана күчтүүрөөк материалдар менен алмаштыра алабыз.
Ши Эн Ким (аны адатта Ким деп аташат) - Малайзияда төрөлгөн фрилансер илимий жазуучу жана 2022-жылы Популярдуу Илим Жазы редакциясынын стажёру. Ал өрмөктөрдү — адамдардын же жөргөмүштөрдүн укмуштуудай колдонулушунан тартып, космостогу таштанды жыйноочуларга чейинки темаларда көп жазган.
Boeing компаниясынын Starliner космостук кемеси Эл аралык космос станциясына жете элек, бирок эксперттер үчүнчү сыноо учуусуна оптимисттик көз карашта.
Биз Amazon Services LLC Associates программасынын катышуучусубуз, Amazon.com жана аффилирленген сайттарга шилтеме берүү аркылуу бизге акы алуу жолун камсыз кылуу үчүн иштелип чыккан өнөктөштүк жарнак программасынын. Бул сайтты каттоо же колдонуу Тейлөө Шарттарын кабыл алуу болуп саналат.
Посттун убактысы: 19-май-2022