ഉരുക്കിന് തുല്യമായ പ്ലാസ്റ്റിക് ശാസ്ത്രജ്ഞർ സൃഷ്ടിച്ചിട്ടുണ്ട് - ശക്തമാണ്, പക്ഷേ ഭാരമുള്ളതല്ല. രസതന്ത്രജ്ഞർ ചിലപ്പോൾ പോളിമറുകൾ എന്ന് വിളിക്കുന്ന പ്ലാസ്റ്റിക്കുകൾ, മോണോമറുകൾ എന്നറിയപ്പെടുന്ന ചെറിയ ആവർത്തന യൂണിറ്റുകൾ കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച ദീർഘചെയിൻ തന്മാത്രകളുടെ ഒരു വിഭാഗമാണ്. അതേ ശക്തിയുള്ള മുൻ പോളിമറുകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, പുതിയ മെറ്റീരിയൽ മെംബ്രൻ രൂപത്തിൽ മാത്രമേ വരുന്നുള്ളൂ. വിപണിയിലെ ഏറ്റവും അദൃശ്യമായ പ്ലാസ്റ്റിക്കിനേക്കാൾ 50 മടങ്ങ് കൂടുതൽ വായു കടക്കാത്തതുമാണ് ഇത്. ഈ പോളിമറിന്റെ മറ്റൊരു ശ്രദ്ധേയമായ വശം അതിന്റെ സിന്തസിസിന്റെ ലാളിത്യമാണ്. മുറിയിലെ താപനിലയിൽ നടക്കുന്ന പ്രക്രിയയ്ക്ക് വിലകുറഞ്ഞ വസ്തുക്കൾ മാത്രമേ ആവശ്യമുള്ളൂ, നാനോമീറ്റർ മാത്രം കട്ടിയുള്ള വലിയ ഷീറ്റുകളിൽ പോളിമർ വൻതോതിൽ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. ഗവേഷകർ അവരുടെ കണ്ടെത്തലുകൾ ഫെബ്രുവരി 2 ന് നേച്ചർ ജേണലിൽ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യുന്നു.
ചോദ്യം ചെയ്യപ്പെടുന്ന വസ്തുവിനെ പോളിമൈഡ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു, അമൈഡ് തന്മാത്രാ യൂണിറ്റുകളുടെ ഒരു ത്രെഡ് ശൃംഖല (അമൈഡുകൾ ഓക്സിജൻ-ബന്ധിത കാർബൺ ആറ്റങ്ങളുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന നൈട്രജൻ രാസ ഗ്രൂപ്പുകളാണ്). അത്തരം പോളിമറുകളിൽ ബുള്ളറ്റ് പ്രൂഫ് വെസ്റ്റുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഫൈബറായ കെവ്ലറും അഗ്നി പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള തുണിയായ നോമെക്സും ഉൾപ്പെടുന്നു. കെവ്ലറിനെപ്പോലെ, പുതിയ മെറ്റീരിയലിലെ പോളിമൈഡ് തന്മാത്രകളും അവയുടെ ശൃംഖലകളുടെ മുഴുവൻ നീളത്തിലും ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ വഴി പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് മെറ്റീരിയലിന്റെ മൊത്തത്തിലുള്ള ശക്തി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.
"അവ വെൽക്രോ പോലെ ഒരുമിച്ച് നിൽക്കുന്നു," എംഐടിയിലെ കെമിക്കൽ എഞ്ചിനീയറായ പ്രധാന രചയിതാവായ മൈക്കൽ സ്ട്രാനോ പറഞ്ഞു. വസ്തുക്കൾ കീറുന്നതിന് വ്യക്തിഗത തന്മാത്രാ ശൃംഖലകൾ തകർക്കുക മാത്രമല്ല, മുഴുവൻ പോളിമർ ബണ്ടിലിലും വ്യാപിക്കുന്ന ഭീമൻ ഇന്റർമോളിക്യുലാർ ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകളെ മറികടക്കുകയും വേണം.
കൂടാതെ, പുതിയ പോളിമറുകൾക്ക് സ്വയമേവ അടരുകളായി മാറാൻ കഴിയും. ഇത് മെറ്റീരിയൽ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നത് എളുപ്പമാക്കുന്നു, കാരണം ഇത് നേർത്ത ഫിലിമുകളാക്കി മാറ്റാം അല്ലെങ്കിൽ നേർത്ത ഫിലിം ഉപരിതല കോട്ടിംഗായി ഉപയോഗിക്കാം. പരമ്പരാഗത പോളിമറുകൾ ലീനിയർ ചെയിനുകളായി വളരുന്നു, അല്ലെങ്കിൽ ഓറിയന്റേഷൻ പരിഗണിക്കാതെ തന്നെ ത്രിമാനങ്ങളിൽ ആവർത്തിച്ച് ശാഖകളായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു. എന്നാൽ സ്ട്രാനോയുടെ പോളിമറുകൾ 2D യിൽ സവിശേഷമായ രീതിയിൽ വളർന്ന് നാനോഷീറ്റുകൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നു.
"ഒരു കടലാസിൽ സമാഹരിക്കാൻ കഴിയുമോ? മിക്ക കേസുകളിലും, ഞങ്ങളുടെ ജോലി അവസാനിക്കുന്നതുവരെ നിങ്ങൾക്ക് അത് ചെയ്യാൻ കഴിയില്ല," സ്ട്രാനോ പറഞ്ഞു. "അതിനാൽ, ഞങ്ങൾ ഒരു പുതിയ സംവിധാനം കണ്ടെത്തി." ഈ സമീപകാല പ്രവർത്തനത്തിൽ, ഈ ദ്വിമാന സമാഹരണം സാധ്യമാക്കുന്നതിന് അദ്ദേഹത്തിന്റെ ടീം ഒരു തടസ്സം മറികടന്നു.
പോളിഅറാമൈഡുകൾക്ക് ഒരു സമതല ഘടനയുള്ളതിന്റെ കാരണം, പോളിമർ സിന്തസിസിൽ ഓട്ടോകാറ്റലിറ്റിക് ടെംപ്ലേറ്റിംഗ് എന്ന ഒരു സംവിധാനം ഉൾപ്പെടുന്നു എന്നതാണ്: പോളിമർ നീളം കൂട്ടുകയും മോണോമർ ബിൽഡിംഗ് ബ്ലോക്കുകളിൽ പറ്റിപ്പിടിക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, വളരുന്ന പോളിമർ ശൃംഖല തുടർന്നുള്ള മോണോമറുകളെ ശരിയായ ദിശയിൽ മാത്രം സംയോജിപ്പിച്ച് ദ്വിമാന ഘടനയുടെ യൂണിയൻ ശക്തിപ്പെടുത്താൻ പ്രേരിപ്പിക്കുന്നു. 4 നാനോമീറ്ററിൽ താഴെ കട്ടിയുള്ള ഇഞ്ച് വീതിയുള്ള ലാമിനേറ്റുകൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ വേഫറുകളിൽ ലായനിയിൽ പോളിമറിനെ എളുപ്പത്തിൽ പൂശാൻ കഴിയുമെന്ന് ഗവേഷകർ തെളിയിച്ചു. അത് സാധാരണ ഓഫീസ് പേപ്പറിന്റെ കനത്തിന്റെ ഏകദേശം ഒരു ദശലക്ഷത്തിലൊന്ന് വരും.
പോളിമർ മെറ്റീരിയലിന്റെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ അളക്കാൻ, ഗവേഷകർ ഒരു നേർത്ത സൂചി ഉപയോഗിച്ച് സസ്പെൻഡ് ചെയ്ത ഷീറ്റ് മെറ്റീരിയലിൽ ദ്വാരങ്ങൾ കുത്താൻ ആവശ്യമായ ശക്തി അളന്നു. പാരച്യൂട്ടുകൾ നിർമ്മിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന തുണിയായ നൈലോൺ പോലുള്ള പരമ്പരാഗത പോളിമറുകളേക്കാൾ ഈ പോളിമൈഡ് തീർച്ചയായും കടുപ്പമുള്ളതാണ്. ശ്രദ്ധേയമായി, ഈ അതിശക്തമായ പോളിമൈഡ് അതേ കട്ടിയുള്ള സ്റ്റീലിനേക്കാൾ ഇരട്ടി ശക്തി ആവശ്യമാണ്. സ്ട്രാനോയുടെ അഭിപ്രായത്തിൽ, കാർ വെനീറുകൾ പോലുള്ള ലോഹ പ്രതലങ്ങളിൽ ഒരു സംരക്ഷണ കോട്ടിംഗായോ വെള്ളം ശുദ്ധീകരിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു ഫിൽട്ടറായോ ഈ പദാർത്ഥം ഉപയോഗിക്കാം. രണ്ടാമത്തെ പ്രവർത്തനത്തിൽ, അനുയോജ്യമായ ഫിൽട്ടർ മെംബ്രൺ നേർത്തതായിരിക്കണം, പക്ഷേ ചെറിയ, ശല്യപ്പെടുത്തുന്ന മാലിന്യങ്ങൾ നമ്മുടെ അന്തിമ വിതരണത്തിലേക്ക് ചോർന്നൊലിക്കാതെ ഉയർന്ന സമ്മർദ്ദങ്ങളെ നേരിടാൻ വേണ്ടത്ര ശക്തമായിരിക്കണം - ഈ പോളിമൈഡ് മെറ്റീരിയലിന് ഇത് തികച്ചും അനുയോജ്യമാണ്.
ഭാവിയിൽ, ഈ കെവ്ലർ അനലോഗിന് പുറമെ വ്യത്യസ്ത പോളിമറുകളിലേക്ക് പോളിമറൈസേഷൻ രീതി വ്യാപിപ്പിക്കാൻ സ്ട്രാനോ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. "പോളിമറുകൾ നമുക്ക് ചുറ്റുമുണ്ട്," അദ്ദേഹം പറഞ്ഞു. "അവയാണ് എല്ലാം ചെയ്യുന്നത്." പലതരം പോളിമറുകളെ, വൈദ്യുതിയോ പ്രകാശമോ കടത്തിവിടാൻ കഴിയുന്ന വിദേശ പോളിമറുകളെ പോലും, വിവിധ പ്രതലങ്ങളെ മൂടാൻ കഴിയുന്ന നേർത്ത ഫിലിമുകളാക്കി മാറ്റുന്നത് സങ്കൽപ്പിക്കുക, അദ്ദേഹം കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്നു. "ഈ പുതിയ സംവിധാനം കാരണം, ഇപ്പോൾ മറ്റ് തരത്തിലുള്ള പോളിമറുകളും ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയും," സ്റ്റാനോ പറഞ്ഞു.
പ്ലാസ്റ്റിക്കുകളാൽ ചുറ്റപ്പെട്ട ഒരു ലോകത്ത്, മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ സാധാരണമല്ലാത്ത മറ്റൊരു പുതിയ പോളിമറിനെക്കുറിച്ച് സമൂഹത്തിന് ആവേശം തോന്നാൻ കാരണമുണ്ടെന്ന് സ്ട്രാനോ പറഞ്ഞു. ഈ അരാമിഡ് വളരെ ഈടുനിൽക്കുന്നതാണ്, അതായത് പെയിന്റുകൾ മുതൽ ബാഗുകൾ, ഭക്ഷണ പാക്കേജിംഗ് വരെയുള്ള ദൈനംദിന പ്ലാസ്റ്റിക്കുകൾക്ക് പകരം കുറച്ച്, കൂടുതൽ ശക്തമായ വസ്തുക്കൾ ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയും. സുസ്ഥിരതയുടെ കാഴ്ചപ്പാടിൽ, ഈ അതിശക്തമായ 2D പോളിമർ ലോകത്തെ പ്ലാസ്റ്റിക്കിൽ നിന്ന് മോചിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള ശരിയായ ദിശയിലേക്കുള്ള ഒരു ചുവടുവയ്പ്പാണെന്ന് സ്ട്രാനോ കൂട്ടിച്ചേർത്തു.
ഷി എൻ കിം (സാധാരണയായി കിം എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നു) മലേഷ്യയിൽ ജനിച്ച ഒരു ഫ്രീലാൻസ് സയൻസ് എഴുത്തുകാരിയും പോപ്പുലർ സയൻസ് സ്പ്രിംഗ് 2022 എഡിറ്റോറിയൽ ഇന്റേണുമാണ്. ചിലന്തിവലകളുടെ - മനുഷ്യരുടെയോ ചിലന്തികളുടെയോ - വിചിത്രമായ ഉപയോഗങ്ങൾ മുതൽ ബഹിരാകാശത്തെ മാലിന്യ ശേഖരണക്കാർ വരെയുള്ള വിഷയങ്ങളെക്കുറിച്ച് അവർ വിപുലമായി എഴുതിയിട്ടുണ്ട്.
ബോയിംഗിന്റെ സ്റ്റാർലൈനർ ബഹിരാകാശ പേടകം ഇതുവരെ അന്താരാഷ്ട്ര ബഹിരാകാശ നിലയത്തിൽ എത്തിയിട്ടില്ല, പക്ഷേ മൂന്നാമത്തെ പരീക്ഷണ പറക്കലിനെക്കുറിച്ച് വിദഗ്ധർ ശുഭാപ്തി വിശ്വാസികളാണ്.
Amazon.com-ലേയും അനുബന്ധ സൈറ്റുകളിലേക്കും ലിങ്ക് ചെയ്ത് ഫീസ് സമ്പാദിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു മാർഗം നൽകുന്നതിനായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്ന ഒരു അനുബന്ധ പരസ്യ പരിപാടിയായ Amazon Services LLC അസോസിയേറ്റ്സ് പ്രോഗ്രാമിലെ ഒരു പങ്കാളിയാണ് ഞങ്ങൾ. ഈ സൈറ്റ് രജിസ്റ്റർ ചെയ്യുകയോ ഉപയോഗിക്കുകയോ ചെയ്യുന്നത് ഞങ്ങളുടെ സേവന നിബന്ധനകൾ അംഗീകരിക്കുന്നതിന് തുല്യമാണ്.
പോസ്റ്റ് സമയം: മെയ്-19-2022