Wanasayansi wameunda plastiki sawa na chuma - nguvu lakini si nzito.Plastiki, ambayo wanakemia wakati mwingine huita polima, ni darasa la molekuli za mnyororo mrefu zinazoundwa na vitengo vifupi vinavyojirudia viitwavyo monoma. Tofauti na polima za awali za nguvu sawa, nyenzo mpya huja tu katika umbo la utando. Pia haina hewa mara 50 zaidi kuliko ile isiyopitisha hewa ya plastiki hii isiyoweza kupenya. ya usanisi.Mchakato huo, unaofanyika kwa joto la kawaida, unahitaji vifaa vya bei nafuu tu, na polima inaweza kuzalishwa kwa wingi katika karatasi kubwa ambazo ni nanomita tu.Watafiti wanaripoti matokeo yao Februari 2 katika jarida la Nature.
Nyenzo inayozungumziwa inaitwa polyamide, mtandao uliounganishwa wa vitengo vya molekuli ya amide (amides ni vikundi vya kemikali za nitrojeni vinavyounganishwa na atomi za kaboni iliyounganishwa na oksijeni). Polima kama hizo ni pamoja na Kevlar, nyuzi inayotumiwa kutengeneza fulana zisizo na risasi, na Nomex, kitambaa kinachostahimili moto. nguvu ya jumla ya nyenzo.
"Wanashikamana kama Velcro," alisema mwandishi mkuu Michael Strano, mhandisi wa kemikali wa MIT. Nyenzo za kuchanika hazihitaji tu kuvunja minyororo ya molekuli ya mtu binafsi, lakini pia kushinda vifungo vikubwa vya hidrojeni vya intermolecular ambavyo hupenya kwenye kifungu kizima cha polima.
Zaidi ya hayo, polima mpya zinaweza kutengeneza flakes kiotomatiki.Hii hurahisisha uchakataji, kwani inaweza kutengenezwa kuwa filamu nyembamba au kutumika kama mipako ya uso wa filamu nyembamba.Polima za kitamaduni huwa na kukua kama minyororo ya mstari, au kurudia matawi na kuunganisha katika vipimo vitatu, bila kujali mwelekeo.Lakini polima za Strano hukua kwa njia ya kipekee katika 2D na kuunda nanosheets.
"Je, unaweza kujumlisha kwenye kipande cha karatasi? Inageuka, mara nyingi, huwezi kuifanya hadi kazi yetu," Strano alisema. "Kwa hivyo, tulipata utaratibu mpya." Katika kazi hii ya hivi majuzi, timu yake ilishinda kizingiti cha kufanya mkusanyiko huu wa pande mbili uwezekane.
Sababu ya polyamide kuwa na muundo wa sayari ni kwamba usanisi wa polima unahusisha utaratibu unaoitwa kiotomatiki kiotomatiki: polima inaporefuka na kushikamana na vizuizi vya ujenzi wa monoma, mtandao wa polima unaokua hushawishi monoma zinazofuata tu Kuchanganya katika mwelekeo sahihi ili kuimarisha muungano wa muundo wa pande mbili. unene wa nanomita 4. Hiyo ni karibu milioni moja ya unene wa karatasi ya kawaida ya ofisi.
Ili kuhesabu sifa za kiufundi za nyenzo ya polima, watafiti walipima nguvu inayohitajika kutoboa mashimo kwenye karatasi iliyosimamishwa kwa sindano laini. Polimaidi hii kwa hakika ni ngumu zaidi kuliko polima za kitamaduni kama nailoni, kitambaa kinachotumiwa kutengenezea parachuti. Ajabu, inachukua nguvu mara mbili zaidi kufuta polyamide hii yenye nguvu zaidi kama vile chuma cha kukinga kinachotumika kama chuma cha kukinga kinachotumika. kwenye nyuso za chuma, kama vile vena za gari, au kama kichujio cha kusafisha maji. Katika utendakazi wa mwisho, utando bora wa chujio unahitaji kuwa mwembamba lakini uwe na nguvu za kutosha kustahimili shinikizo la juu bila kuvuja vichafuzi vidogo vya kero kwenye usambazaji wetu wa mwisho - inafaa kabisa nyenzo hii ya polyamide.
Katika siku zijazo, Strano inatarajia kupanua njia ya upolimishaji kwa polima tofauti zaidi ya analogi hii ya Kevlar."Polima ziko karibu nasi," alisema."Wanafanya kila kitu." Hebu fikiria kugeuza aina nyingi tofauti za polima, hata zile za kigeni zinazoweza kupitisha umeme au mwanga, kuwa filamu nyembamba zinazoweza kufunika nyuso mbalimbali, anaongeza."Kwa sababu ya utaratibu huu mpya, labda aina nyingine za polima sasa zinaweza kutumika," Stano alisema.
Katika ulimwengu uliozungukwa na plastiki, jamii ina sababu ya kufurahishwa na polima nyingine mpya ambayo sifa zake za kiufundi si za kawaida, Strano alisema. Aramid hii ni ya kudumu sana, ambayo inamaanisha tunaweza kuchukua nafasi ya plastiki za kila siku, kutoka kwa rangi hadi mifuko hadi ufungaji wa chakula, kwa nyenzo chache na zenye nguvu zaidi.
Shi En Kim (kama anavyoitwa Kim) ni mwandishi wa sayansi ya kujitegemea mzaliwa wa Malaysia na mkufunzi wa uhariri wa Popular Science Spring 2022. Ameandika kwa kina kuhusu mada kuanzia matumizi ya ajabu ya utando—binadamu au buibui wenyewe—hadi wakusanyaji taka katika anga za juu.
Chombo cha anga za juu cha Boeing's Starliner bado hakijafika Kituo cha Kimataifa cha Anga cha Juu, lakini wataalamu wana matumaini kuhusu safari ya tatu ya majaribio.
Sisi ni mshiriki katika Mpango wa Washirika wa Amazon Services LLC, mpango wa utangazaji wa washirika iliyoundwa ili kutoa njia ya sisi kupata ada kwa kuunganisha kwenye Amazon.com na tovuti zinazoshirikiana.Kujisajili au kutumia tovuti hii kunajumuisha ukubali wa Sheria na Masharti yetu.
Muda wa kutuma: Mei-19-2022