Эрдэмтэд гантай тэнцэхүйц хүчтэй, гэхдээ хүнд биш хуванцарыг бүтээжээ. Химичид заримдаа полимер гэж нэрлэдэг хуванцарууд нь мономер гэж нэрлэгддэг богино давтагдах нэгжүүдээс тогтдог урт гинжин молекулуудын ангилал юм. Ижил бат бэхийн өмнөх полимерүүдээс ялгаатай нь шинэ материал нь зөвхөн мембран хэлбэрээр ирдэг. Мөн энэ нь зах зээл дээрх хамгийн үл нэвтрэх хуванцараас 50 дахин илүү агаар нэвтэрдэггүй полимер биш юм. нийлэгжилтийн энгийн байдал. Өрөөний температурт явагддаг үйл явц нь зөвхөн хямд материал шаарддаг бөгөөд полимерийг зөвхөн нанометрийн зузаантай том хуудсан хэлбэрээр олноор нь үйлдвэрлэх боломжтой. Судлаачид өөрсдийн дүгнэлтээ хоёрдугаар сарын 2-нд Nature сэтгүүлд нийтэлжээ.
Энэ материалыг полиамид гэж нэрлэдэг, амид молекулын нэгжийн урсгалтай сүлжээ (амидууд нь хүчилтөрөгчөөр холбогдсон нүүрстөрөгчийн атомуудад холбогдсон азотын химийн бүлгүүд юм). Ийм полимерүүдэд сум нэвтэрдэггүй хантааз хийхэд ашигладаг утас болох Кевлар, галд тэсвэртэй Nomex материалууд орно. Кевлар шиг полиамид нь бусад шинэ молекулуудын дагуу устөрөгчийн молекул тус бүрээр бусад урттай холбогддог. тэдгээрийн гинж, энэ нь материалын ерөнхий хүчийг нэмэгдүүлдэг.
"Тэд Velcro шиг наалддаг" гэж MIT-ийн химийн инженер Майкл Страно хэлэв. Материалыг урах нь зөвхөн бие даасан молекулын гинжийг таслахаас гадна полимерийн багцыг бүхэлд нь нэвчүүлдэг аварга том молекул хоорондын устөрөгчийн холбоог даван туулахыг шаарддаг.
Нэмж дурдахад шинэ полимерууд нь автоматаар ширхэгүүд үүсгэдэг. Энэ нь материалыг боловсруулахад хялбар болгодог, учир нь үүнийг нимгэн хальс болгон эсвэл нимгэн хальсан бүрхүүл болгон ашиглаж болно. Уламжлалт полимерууд нь шугаман гинж хэлбэрээр ургах хандлагатай байдаг, эсвэл чиг баримжаанаас үл хамааран гурван хэмжээст салаалж, холбодог. Гэхдээ Страногийн полимерууд өвөрмөц хэлбэрээр ургадаг.
"Та цаасан дээр нэгтгэж чадах уу? Ихэнх тохиолдолд та бидний ажил хүртэл үүнийг хийх боломжгүй юм" гэж Страно хэлэв. "Тиймээс бид шинэ механизм олсон." Саяхны энэхүү ажилд түүний баг энэхүү хоёр хэмжээст нэгтгэлийг бий болгохын тулд саад бэрхшээлийг даван туулсан.
Полиарамидууд хавтгай бүтэцтэй байдгийн шалтгаан нь полимер нийлэгжилт нь автокаталитик загвар гэж нэрлэгддэг механизмыг агуулдаг: полимер уртасч, мономерын барилгын блокуудад наалддаг тул өсөн нэмэгдэж буй полимер сүлжээ нь дараагийн мономеруудыг зөвхөн зөв чиглэлд нэгтгэж, хоёр хэмжээст бүтцийн нэгдлийг бэхжүүлэхэд хүргэдэг. инч өргөнтэй, 4 нанометрээс бага зузаантай ламинатууд. Энэ нь ердийн оффисын цаасны бараг нэг саяны зузаантай тэнцэх зузаантай.
Полимер материалын механик шинж чанарыг тодорхойлохын тулд судлаачид өлгөөтэй материалыг нарийн зүүгээр нүхлэхэд шаардагдах хүчийг хэмжсэн. Энэхүү полиамид нь шүхэр хийхэд ашигладаг Nylon гэх мэт уламжлалт полимерээс илүү хатуу байдаг. Гайхалтай нь, энэхүү супер бат бөх полиамидыг тайлахад гангаар хийсэн ижил зузаантай бодисыг тайлахад хоёр дахин их хүч шаардагддаг. Машины өнгөлгөө гэх мэт металл гадаргуу дээр хамгаалалтын бүрээс, эсвэл усыг цэвэршүүлэх шүүлтүүр болгон ашиглахад тохиромжтой. Сүүлчийн функцийн хувьд хамгийн тохиромжтой шүүлтүүрийн мембран нь бидний эцсийн нийлүүлэлт рүү жижиг, таагүй бохирдуулахгүйгээр өндөр даралтыг тэсвэрлэх чадвартай нимгэн боловч хангалттай бат бөх байх ёстой - энэ полиамид материалд төгс тохирно.
Ирээдүйд Страно полимержих аргыг энэхүү Кевлар аналогиас давсан өөр өөр полимеруудад нэвтрүүлэх гэж найдаж байна. "Полимерууд бидний эргэн тойронд байдаг" гэж тэр хэлэв. "Тэд бүх зүйлийг хийдэг." Олон төрлийн полимер, тэр ч байтугай цахилгаан, гэрлийг дамжуулж чаддаг чамин полимерүүдийг янз бүрийн гадаргууг бүрхэж чадах нимгэн хальс болгон хувиргана гэж төсөөлөөд үз дээ. "Энэ шинэ механизмын ачаар магадгүй өөр төрлийн полимеруудыг ашиглаж болно" гэж Стано хэлэв.
Хуванцараар хүрээлэгдсэн ертөнцөд нийгэмд механик шинж чанар нь ердийн зүйл биш өөр нэг шинэ полимерт сэтгэл догдлох шалтгаан бий гэж Страно хэлэв. Энэхүү арамид нь маш бат бөх бөгөөд энэ нь бид будагнаас уут, хүнсний сав баглаа боодол хүртэл өдөр тутмын хуванцарыг цөөн, илүү бат бөх материалаар сольж чадна гэсэн үг. Тогтвортой байдлын үүднээс авч үзвэл энэ полимер нь 2D-ийн зөв алхам юм гэж Страно нэмж хэлэв.
Ши Эн Ким (түүнийг ихэвчлэн Ким гэдэг) бол Малайзаас гаралтай, шинжлэх ухааны чөлөөт зохиолч бөгөөд 2022 оны Популярь шинжлэх ухааны хавар редакцийн дадлагажигч юм. Тэрээр аалзны тор буюу хүн эсвэл аалзны ер бусын хэрэглээнээс эхлээд сансар огторгуйд хог цуглуулагч хүртэл олон сэдвээр бичсэн.
Боинг компанийн Starliner сансрын хөлөг олон улсын сансрын станцад хараахан хүрч чадаагүй байгаа ч шинжээчид гурав дахь туршилтын нислэгээ өөдрөгөөр төсөөлж байна.
Бид Amazon Services LLC Associates хөтөлбөрийн оролцогч бөгөөд Amazon.com болон холбогдох сайтууд руу холбогдож төлбөр авах боломжийг олгох зорилготой түншлэлийн зар сурталчилгааны хөтөлбөр юм. Энэ сайтыг бүртгүүлэх эсвэл ашиглах нь манай үйлчилгээний нөхцөлийг хүлээн зөвшөөрч байна.
Шуудангийн цаг: 2022 оны 5-р сарын 19-ний хооронд