Bilim adamları çeliğe eşdeğer plastik üretti - güçlü ama ağır değil. Kimyacıların bazen polimer dediği plastikler, monomer adı verilen kısa tekrar eden birimlerden oluşan bir uzun zincirli moleküller sınıfıdır. membran formunda gelir. Ayrıca piyasadaki en geçirimsiz plastikten 50 kat daha fazla hava geçirmezdir. Bu polimerin dikkat çeken bir diğer yönü de sentez kolaylığıdır. Oda sıcaklığında gerçekleşen işlem sadece ucuz malzemeler gerektirir ve polimer, yalnızca nanometre kalınlığındaki büyük levhalar halinde toplu olarak üretilebilir. Araştırmacılar bulgularını 2 Şubat'ta Nature dergisinde bildirdiler.
Söz konusu malzeme, amid moleküler birimlerinin dişli bir ağı olan poliamid olarak adlandırılır (amidler, oksijenle bağlı karbon atomlarına bağlı nitrojen kimyasal gruplarıdır). dayanıklı kumaş.Kevlar gibi, yeni malzemedeki poliamid molekülleri, zincirlerinin tüm uzunluğu boyunca hidrojen bağları ile birbirine bağlanır ve bu da malzemenin genel dayanıklılığını artırır.
Bir MIT kimya mühendisi olan baş yazar Michael Strano, "Birbirlerine cırt cırt gibi yapışıyorlar," dedi. Malzemelerin yırtılması yalnızca bireysel moleküler zincirlerin kırılmasını değil, aynı zamanda tüm polimer demetine nüfuz eden dev moleküller arası hidrojen bağlarının üstesinden gelmeyi de gerektirir.
Ek olarak, yeni polimerler otomatik olarak pullar oluşturabilir. Bu, ince filmlere dönüştürülebildiği veya ince film yüzey kaplaması olarak kullanılabildiği için malzemenin işlenmesini kolaylaştırır. Geleneksel polimerler, lineer zincirler veya tekrar tekrar dallanarak büyüme eğilimindedir. yön ne olursa olsun üç boyutta bağlantı. Ancak Strano'nun polimerleri, nano tabakalar oluşturmak için 2B'de benzersiz bir şekilde büyür.
“Bir kağıt parçası üzerinde toplayabilir misin?Görünüşe göre çoğu durumda, işimiz bitene kadar bunu yapamazsınız,” dedi Strano, “Böylece yeni bir mekanizma bulduk.”Bu son çalışmasında ekibi, bu iki boyutlu toplamayı mümkün kılmak için bir engelin üstesinden geldi.
Poliaramidlerin düzlemsel bir yapıya sahip olmasının nedeni, polimer sentezinin, otokatalitik kalıplama adı verilen bir mekanizmayı içermesidir: polimer uzadıkça ve monomer yapı taşlarına yapıştıkça, büyüyen polimer ağı, sonraki monomerleri, monomerlerin birliğini güçlendirmek için yalnızca doğru yönde Birleşmeye teşvik eder. iki boyutlu yapı.Araştırmacılar, 4 nanometreden daha ince inç genişliğinde laminatlar oluşturmak için solüsyondaki polimeri gofretler üzerine kolayca kaplayabileceklerini gösterdiler. Bu, normal ofis kağıdının kalınlığının neredeyse milyonda biri kadar.
Araştırmacılar, polimer malzemenin mekanik özelliklerini ölçmek için ince bir iğne ile asılı bir malzeme tabakasında delikler açmak için gereken kuvveti ölçtüler. Bu poliamid gerçekten de paraşüt yapımında kullanılan kumaş olan naylon gibi geleneksel polimerlerden daha serttir. bu süper güçlü poliamidi sökmek, aynı kalınlıktaki çeliğe göre iki kat daha fazla güç gerektiriyor. Strano'ya göre bu madde, araba kaplamaları gibi metal yüzeylerde koruyucu bir kaplama veya suyu arıtmak için bir filtre olarak kullanılabiliyor. İkinci işlevde, ideal filtre membranının ince olması, ancak küçük, rahatsız edici kirleticileri nihai kaynağımıza sızdırmadan yüksek basınçlara dayanacak kadar güçlü olması gerekir - bu poliamid malzeme için mükemmel bir uyum.
Gelecekte Strano, polimerizasyon yöntemini bu Kevlar analogunun ötesinde farklı polimerleri kapsayacak şekilde genişletmeyi umuyor. "Polimerler her yerde," dedi, "Her şeyi yapıyorlar."Pek çok farklı türde polimeri, hatta egzotik olanları bile elektriği veya ışığı iletebilenleri, çeşitli yüzeyleri kaplayabilen ince filmlere dönüştürdüğünüzü hayal edin, diye ekliyor. Stano dedi.
Strano, plastiklerle çevrili bir dünyada, toplumun mekanik özellikleri sıradan olmayan başka bir yeni polimer hakkında heyecanlanmak için nedenleri olduğunu söyledi. daha az ve daha güçlü malzemelerle. Strano, sürdürülebilirlik açısından bu süper güçlü 2D polimerin dünyayı plastikten kurtarmak için doğru yönde atılmış bir adım olduğunu ekledi.
Shi En Kim (genellikle Kim olarak adlandırılır) Malezya doğumlu bir serbest bilim yazarı ve Popular Science Spring 2022 editör stajyeridir. Örümcek ağlarının (insanlar veya örümceklerin kendileri) ilginç kullanımlarından çöp toplayıcılara kadar çeşitli konularda kapsamlı yazılar yazmıştır. uzayda.
Boeing'in Starliner uzay aracı henüz Uluslararası Uzay İstasyonuna ulaşmadı, ancak uzmanlar üçüncü bir test uçuşu konusunda iyimser.
Amazon.com'a ve bağlı sitelere bağlanarak ücret kazanmamız için bir yol sağlamak üzere tasarlanmış bir bağlı kuruluş reklam programı olan Amazon Services LLC Associates Programının bir katılımcısıyız. Bu siteye kaydolmak veya bu siteyi kullanmak, Hizmet Şartlarımızı kabul ettiğiniz anlamına gelir.
Gönderim Zamanı: 19 Mayıs-2022