वैज्ञानिकहरूले स्टील बराबरको प्लास्टिक सिर्जना गरेका छन् - बलियो तर भारी होइन। प्लास्टिक, जसलाई रसायनशास्त्रीहरूले कहिलेकाहीं पोलिमर भन्छन्, मोनोमर भनिने छोटो दोहोरिने एकाइहरू मिलेर बनेको लामो-श्रृंखला अणुहरूको वर्ग हो। उही शक्तिको अघिल्ला पोलिमरहरू भन्दा फरक, नयाँ सामग्री केवल झिल्लीको रूपमा आउँछ। यो बजारमा सबैभन्दा अभेद्य प्लास्टिक भन्दा ५० गुणा बढी वायुरोधी पनि छ। यस पोलिमरको अर्को उल्लेखनीय पक्ष यसको संश्लेषणको सरलता हो। कोठाको तापक्रममा हुने प्रक्रियालाई सस्तो सामग्री मात्र चाहिन्छ, र पोलिमरलाई ठूला पानाहरूमा मात्र उत्पादन गर्न सकिन्छ जुन केवल न्यानोमिटर बाक्लो हुन्छ। अनुसन्धानकर्ताहरूले फेब्रुअरी २ मा नेचर जर्नलमा आफ्नो निष्कर्ष रिपोर्ट गर्छन्।
प्रश्नमा रहेको सामग्रीलाई पोलिमाइड भनिन्छ, एमाइड आणविक एकाइहरूको थ्रेडेड नेटवर्क (एमाइडहरू अक्सिजन-बन्धित कार्बन परमाणुहरूसँग जोडिएका नाइट्रोजन रासायनिक समूहहरू हुन्)। यस्ता पोलिमरहरूमा केवलर, बुलेटप्रुफ भेस्ट बनाउन प्रयोग हुने फाइबर, र नोमेक्स, आगो प्रतिरोधी कपडा समावेश छन्। केवलर जस्तै, नयाँ सामग्रीमा रहेका पोलिमाइड अणुहरू तिनीहरूको चेनको सम्पूर्ण लम्बाइमा हाइड्रोजन बन्धनद्वारा एकअर्कासँग जोडिएका छन्, जसले सामग्रीको समग्र शक्ति बढाउँछ।
"तिनीहरू भेल्क्रो जस्तै टाँसिन्छन्," प्रमुख लेखक माइकल स्ट्रानो, एक MIT रासायनिक इन्जिनियरले भने। सामग्रीहरू च्यात्न व्यक्तिगत आणविक शृङ्खलाहरू तोड्नु मात्र नभई सम्पूर्ण पोलिमर बन्डलमा फैलिने विशाल अन्तरआणविक हाइड्रोजन बन्धनहरूलाई पनि पार गर्नु आवश्यक छ।
यसको अतिरिक्त, नयाँ पोलिमरहरूले स्वचालित रूपमा फ्लेक्सहरू बनाउन सक्छन्। यसले सामग्रीलाई प्रशोधन गर्न सजिलो बनाउँछ, किनकि यसलाई पातलो फिल्महरूमा बनाउन सकिन्छ वा पातलो-फिल्म सतह कोटिंगको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। परम्परागत पोलिमरहरू रेखीय चेनको रूपमा बढ्ने गर्छन्, वा अभिमुखीकरणको पर्वाह नगरी बारम्बार तीन आयामहरूमा शाखा र लिङ्क हुन्छन्। तर स्ट्रानोका पोलिमरहरू न्यानोशीटहरू बनाउन 2D मा एक अद्वितीय तरिकाले बढ्छन्।
"के तपाईं कागजको टुक्रामा जम्मा गर्न सक्नुहुन्छ? धेरैजसो अवस्थामा, हाम्रो काम नभएसम्म तपाईं यो गर्न सक्नुहुन्न," स्ट्रानोले भने। "त्यसोभए, हामीले एउटा नयाँ संयन्त्र फेला पार्यौं।" यस हालैको काममा, उनको टोलीले यो दुई-आयामी एकत्रीकरण सम्भव बनाउनको लागि एउटा बाधा पार गर्यो।
पोलिरामाइडहरूको समतल संरचना हुनुको कारण यो हो कि पोलिमर संश्लेषणमा अटोक्याटलिटिक टेम्प्लेटिंग भनिने संयन्त्र समावेश हुन्छ: पोलिमर लामो हुँदै जाँदा र मोनोमर बिल्डिंग ब्लकहरूमा टाँसिँदा, बढ्दो पोलिमर नेटवर्कले पछिल्ला मोनोमरहरूलाई दुई आयामी संरचनाको मिलनलाई बलियो बनाउन सही दिशामा मात्र संयोजन गर्न प्रेरित गर्दछ। अनुसन्धानकर्ताहरूले प्रदर्शन गरे कि उनीहरूले ४ न्यानोमिटर भन्दा कम मोटाईको इन्च-चौडा ल्यामिनेटहरू सिर्जना गर्न वेफरहरूमा पोलिमरलाई घोलमा सजिलै कोट गर्न सक्छन्। त्यो नियमित कार्यालय कागजको मोटाईको लगभग दस लाखौं भाग हो।
पोलिमर सामग्रीको यान्त्रिक गुणहरूको परिमाण निर्धारण गर्न, अनुसन्धानकर्ताहरूले पातलो सुईले निलम्बित सामग्रीमा प्वाल पार्न आवश्यक बल मापन गरे। यो पोलिमाइड वास्तवमा प्यारासुट बनाउन प्रयोग गरिने कपडा, नायलन जस्ता परम्परागत पोलिमरहरू भन्दा कडा छ। उल्लेखनीय रूपमा, यो सुपर-बलियो पोलिमाइड उल्टाउन उही मोटाईको स्टीलको तुलनामा दोब्बर बल लाग्छ। स्ट्रानोका अनुसार, पदार्थलाई धातुको सतहहरूमा सुरक्षात्मक कोटिंगको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ, जस्तै कार भेनियरहरू, वा पानी शुद्ध गर्न फिल्टरको रूपमा। पछिल्लो प्रकार्यमा, आदर्श फिल्टर झिल्ली पातलो तर हाम्रो अन्तिम आपूर्तिमा साना, उपद्रवी दूषित पदार्थहरू चुहावट नगरी उच्च दबाबहरू सामना गर्न पर्याप्त बलियो हुनुपर्छ - यो पोलिमाइड सामग्रीको लागि उत्तम फिट।
भविष्यमा, स्ट्रानोले यो केवलर एनालगभन्दा बाहिरका विभिन्न पोलिमरहरूमा पोलिमराइजेशन विधि विस्तार गर्ने आशा राखेका छन्। "पोलिमरहरू हाम्रो वरिपरि छन्," उनले भने। "तिनीहरूले सबै गर्छन्।" धेरै प्रकारका पोलिमरहरू, बिजुली वा प्रकाश सञ्चालन गर्न सक्ने विदेशीहरूलाई पनि, विभिन्न सतहहरूलाई ढाक्न सक्ने पातलो फिल्महरूमा परिणत गर्ने कल्पना गर्नुहोस्, उनी थप्छन्। "यस नयाँ संयन्त्रको कारण, सायद अब अन्य प्रकारका पोलिमरहरू प्रयोग गर्न सकिन्छ," स्टानोले भने।
प्लास्टिकले घेरिएको संसारमा, समाजले अर्को नयाँ पोलिमरको बारेमा उत्साहित हुने कारण छ जसको यान्त्रिक गुणहरू सामान्य भन्दा केही पनि छैनन्, स्ट्रानोले भने। यो अरामिड अत्यन्तै टिकाउ छ, जसको अर्थ हामी दैनिक प्रयोग हुने प्लास्टिकहरू, रंगदेखि झोलासम्म, खाद्य प्याकेजिङसम्म, कम र बलियो सामग्रीहरूले प्रतिस्थापन गर्न सक्छौं। स्ट्रानोले थपे कि दिगोपनको दृष्टिकोणबाट, यो अति बलियो २D पोलिमर संसारलाई प्लास्टिकबाट मुक्त गर्न सही दिशामा एक कदम हो।
शि एन किम (जसलाई सामान्यतया किम भनिन्छ) मलेसियामा जन्मेकी स्वतन्त्र विज्ञान लेखिका र लोकप्रिय विज्ञान वसन्त २०२२ को सम्पादकीय इन्टर्न हुन्। उनले माकुराको जालो - मानिस वा माकुरा आफैं - को अनौठो प्रयोगदेखि लिएर बाह्य अन्तरिक्षमा फोहोर सङ्कलन गर्नेसम्मका विषयहरूमा विस्तृत रूपमा लेखेकी छिन्।
बोइङको स्टारलाइनर अन्तरिक्ष यान अझै अन्तर्राष्ट्रिय अन्तरिक्ष स्टेशनमा पुग्न सकेको छैन, तर विज्ञहरू तेस्रो परीक्षण उडानको बारेमा आशावादी छन्।
हामी Amazon Services LLC Associates Program मा सहभागी हौं, Amazon.com र सम्बद्ध साइटहरूमा लिङ्क गरेर शुल्क कमाउने तरिका प्रदान गर्न डिजाइन गरिएको एक सम्बद्ध विज्ञापन कार्यक्रम। यो साइट दर्ता गर्नु वा प्रयोग गर्नुले हाम्रो सेवा सर्तहरूको स्वीकृति जनाउँछ।
पोस्ट समय: मे-१९-२०२२