Alymlar polat deň bolan berk, ýöne agyr däl plastik döretdiler. Himikleriň käwagt polimerler diýip atlandyrýan plastikleri monomerler diýilýän gysga gaýtalanýan birliklerden ybarat bolan uzyn zynjyrly molekulalaryň bir klasydyr. Şol bir berklikdäki öňki polimerlerden tapawutlylykda, täze material diňe membran görnüşinde gelýär. Şeýle hem, ol bazardaky iň geçirmeýän plastikden 50 esse howa geçirmeýär. Bu polimeriň ýene bir möhüm tarapy sinteziniň ýönekeýligidir. Otag temperaturasynda bolup geçýän proses diňe arzan materiallary talap edýär we polimer diňe nanometr galyňlygyndaky uly listlerde köpçülikleýin öndürilip bilner. Barlagçylar öz netijelerini 2-nji fewralda "Nature" žurnalynda habar berýärler.
Sözüň gidýän material poliamid diýlip atlandyrylýar, bu amid molekulýar birlikleriniň ýüplükli ulgamydyr (amidler kislorod bilen baglanyşykly uglerod atomlaryna birikdirilen azot himiki toparlarydyr). Şeýle polimerlere ok geçirmeýän ýelekleri ýasamak üçin ulanylýan süýüm bolan Kewlar we ot geçirmeýän mata bolan Nomeks girýär. Kewlar ýaly, täze materialdaky poliamid molekulalary hem zynjyrlarynyň tutuş uzynlygy boýunça wodorod baglanyşyklary arkaly biri-biri bilen baglanyşyklydyr, bu bolsa materialyň umumy berkligini ýokarlandyrýar.
“Olar biri-birine “lipuçka” ýaly ýapyşýarlar” diýip, MIT himiýa inženeri, esasy awtor Maýkl Strano aýtdy. Materiallary ýyrtmak diňe bir aýry molekulýar zynjyrlary döwmek bilen çäklenmän, eýsem tutuş polimer bognuny siňdirýän ägirt uly molekulaara wodorod baglanyşyklaryny hem ýeňip geçmegi talap edýär.
Mundan başga-da, täze polimerler awtomatiki usulda gabyk emele getirip bilýär. Bu materialy gaýtadan işlemegi aňsatlaşdyrýar, sebäbi ony inçe plýonkalara ýasap ýa-da inçe plýonkaly ýüz örtügi hökmünde ulanyp bolýar. Adaty polimerler, ugryndan garamazdan, çyzykly zynjyrlar hökmünde ösýär ýa-da üç ölçegde gaýta-gaýta şahalanýar we baglanýar. Emma Stranonyň polimerleri nanosly listleri emele getirmek üçin 2D-de özboluşly usulda ösýär.
“Kagyzda jemlemek mümkinmi? Köp halatlarda, biziň işimiz tamamlanýança, muny edip bilmeýändigiňiz belli bolýar” diýip, Strano aýtdy. “Şeýlelik bilen, biz täze mehanizm tapdyk”. Bu ýakynda geçirilen işde onuň topary bu iki ölçegli jemlemegi mümkin etmek üçin päsgelçilikleri ýeňip geçdi.
Poliaramidleriň tekiz gurluşly bolmagynyň sebäbi, polimer sinteziniň awtokatalitik şablonlaşdyrma diýilýän mehanizmi öz içine almagydyr: polimer uzalyp, monomer gurluşyk bloklaryna ýapyşanda, ösýän polimer ulgamy iki ölçegli gurluşyň birleşmesini güýçlendirmek üçin indiki monomerleri diňe dogry ugurda birleşmäge mejbur edýär. Barlagçylar polimeri erginde plastinalaryň üstüne aňsatlyk bilen çalyp, 4 nanometrden az galyňlykda inçe laminatlary döredip biljekdiklerini görkezdiler. Bu bolsa adaty ofis kagyzynyň galyňlygynyň milliondan bir bölegine deňdir.
Polimer materialynyň mehaniki häsiýetlerini kesgitlemek üçin, barlagçylar asylan material listinde inçe iňňe bilen deşikleri deşmek üçin zerur bolan güýji ölçediler. Bu poliamid, hakykatdanam, paraşýut ýasamak üçin ulanylýan mata bolan neýlon ýaly däp bolan polimerlerden has berkdir. Geň galdyryjy zat, bu örän berk poliamidi açmak üçin şol bir galyňlykdaky polatdan iki esse köp güýç gerek bolýar. Stranonyň pikiriçe, bu madda awtoulag örtükleri ýaly metal ýüzlerde gorag örtügi hökmünde ýa-da suwy arassalamak üçin süzgüç hökmünde ulanylyp bilner. Soňky funksiýada, ideal süzgüç membranasy inçe, ýöne kiçi, zyýanly hapalanmalary soňky üpjünçiligimize syzdyrmazdan ýokary basyşlara çydap biljek derejede berk bolmaly - bu poliamid materialy üçin ajaýyp laýyk gelýär.
Geljekde Strano polimerleşme usulyny bu Kewlar analogyndan başga-da dürli polimerlere giňeltmegi umyt edýär. “Polimerler biziň daş-töweregimizde bar” diýdi ol. “Olar hemme zady edýärler”. Ol elektrik energiýasyny ýa-da ýagtylygy geçirip bilýän ekzotik polimerleriň hem dürli ýüzleri örtýän inçe plýonkalara öwrülmegini göz öňüne getiriň diýip, sözüniň üstüne goşýar. “Bu täze mehanizm sebäpli indi başga görnüşli polimerler hem ulanylyp bilner” diýip, Stano aýtdy.
Stranonyň aýtmagyna görä, plastmassa bilen gurşalan dünýäde jemgyýetiň mehaniki häsiýetleri adaty bolmadyk başga bir täze polimer barada tolgunmaga sebäbi bar. Bu aramid örän berk, bu bolsa boýaglardan başlap, haltalara we azyk gaplamalaryna çenli gündelik plastikleriň ornuny az we has berk materiallar bilen çalşyp biljekdigimizi aňladýar. Strano durnuklylyk nukdaýnazaryndan bu örän berk 2D polimeriň dünýäni plastikden azat etmek üçin dogry ugurda ädilen ädimdigini sözüne goşdy.
Şi En Kim (adatça oňa Kim diýilýär) Malaýziýada doglan erkin ylmy ýazyjy we 2022-nji ýylyň "Popular Science Spring 2022" žurnalynyň redaktorlyk stažýorydyr. Ol örmejek torlarynyň - adamlaryň ýa-da möjekleriň özleriniň - geň ulanylyşyndan başlap, kosmosdaky zir-zibil ýygnaýjylara çenli dürli temalarda köp sanly eserleri ýazdy.
“Boeing” kompaniýasynyň “Starliner” kosmos gämisi heniz Halkara kosmos stansiýasyna ýetmedi, ýöne bilermenler üçünji synag uçuşy barada optimistik pikirde.
Biz Amazon.com we onuň bilen baglanyşykly saýtlara baglanyşyk goýmak arkaly töleg gazanmagyň usulyny üpjün etmek üçin niýetlenen “Amazon Services LLC Associates” programmasynyň gatnaşyjysydyrys. Bu saýty hasaba almak ýa-da ulanmak Hyzmat Şertlerimizi kabul etmek diýmekdir.
Ýerleşdirilen wagty: 2022-nji ýylyň 19-njy maýy