Ғалымдар болатқа эквивалентті пластикті жасады — күшті, бірақ ауыр емес. Химиктер кейде полимерлер деп атайтын пластмассалар мономерлер деп аталатын қысқа қайталанатын бірліктерден тұратын ұзын тізбекті молекулалар класы болып табылады. Бірдей беріктіктегі бұрынғы полимерлерден айырмашылығы, жаңа материал тек Ол мембрана түрінде келеді. Сондай-ақ нарықтағы ең өткізбейтін пластиктен 50 есе ауа өткізбейтін. Бұл полимердің тағы бір маңызды аспектісі болып табылады. оның синтезінің қарапайымдылығы. Бөлме температурасында өтетін процесс тек арзан материалдарды қажет етеді, ал полимерді қалың нанометрлік үлкен парақтарда жаппай өндіруге болады. Зерттеушілер өз нәтижелерін 2 ақпанда Nature журналында хабарлайды.
Қарастырылып отырған материал полиамид деп аталады, амидтік молекулалық бірліктердің бұрандалы желісі (амидтер - оттегімен байланысқан көміртегі атомдарына қосылған азотты химиялық топтар). Мұндай полимерлерге оқ өткізбейтін кеудешелерді жасау үшін қолданылатын талшық - Кевлар және Nomex - отқа төзімді. төзімді мата. Кевлар сияқты, жаңа материалдағы полиамидті молекулалар бір-бірімен сутегі байланыстары арқылы бүкіл ұзындығы бойынша байланысқан. олардың шынжырлары, бұл материалдың жалпы беріктігін арттырады.
«Олар Velcro сияқты бір-біріне жабысады», - деді жетекші автор Майкл Страно, MIT химик инженері. Материалдарды жырту жеке молекулалық тізбектерді үзіп қана қоймай, сонымен қатар бүкіл полимер шоғырына енетін үлкен молекулааралық сутегі байланыстарын жеңуді талап етеді.
Сонымен қатар, жаңа полимерлер қабыршақтарды автоматты түрде қалыптастыра алады. Бұл материалды өңдеуді жеңілдетеді, өйткені оны жұқа қабықшаларға айналдыруға немесе жұқа қабықпен беткі жабын ретінде пайдалануға болады. Дәстүрлі полимерлер сызықтық тізбектер ретінде өседі немесе бірнеше рет таралады және бағдарына қарамастан үш өлшемде сілтеме. Бірақ Страноның полимерлері нанопарақтарды қалыптастыру үшін 2D форматында ерекше жолмен өседі.
«Қағаз парағында жинақтай аласыз ба? Көп жағдайда мұны біздің жұмысымыз орындалмайынша жасай алмайсыз», - деді Страно. «Сонымен біз жаңа механизм таптық». Осы соңғы жұмыста оның командасы осы екі өлшемді біріктіруді мүмкін ету үшін кедергіні жеңді.
Полиарамидтердің жазық құрылымға ие болуының себебі, полимер синтезі автокаталитикалық қалыптау деп аталатын механизмді қамтиды: полимер ұзарып, мономердің құрылыс блоктарына жабысатындықтан, өсіп келе жатқан полимер желісі кейінгі мономерлерді тек дұрыс бағытта біріктіруге итермелейді. Екі өлшемді құрылым. Зерттеушілер ерітіндідегі полимерді пластинкаларға оңай жағуға болатынын көрсетті. қалыңдығы 4 нанометрден аз ені дюймдік ламинаттар. Бұл кәдімгі кеңсе қағазының қалыңдығының миллионнан бір бөлігіндей.
Полимерлі материалдың механикалық қасиеттерін анықтау үшін зерттеушілер жұқа инемен материалдың ілулі парағын тесуге қажетті күшті өлшеді. Бұл полиамид парашют жасау үшін қолданылатын нейлон сияқты дәстүрлі полимерлермен салыстырғанда қаттырақ. бұл өте күшті полиамидті бұрап алу үшін қалыңдығы бірдей болаттан екі есе көп күш қажет. Страноның айтуынша, зат автомобиль шпондары сияқты металл беттерге қорғаныш жабын немесе суды тазарту үшін сүзгі ретінде. Соңғы функцияда идеалды сүзгі мембранасы жұқа болуы керек, бірақ біздің соңғы қорымызға ұсақ, жағымсыз ластаушы заттарды ағызбай, жоғары қысымға төтеп бере алатындай берік болуы керек – бұл полиамидті материалға тамаша сәйкес келеді.
Болашақта Страно полимерлеу әдісін осы Кевлар аналогынан тыс әртүрлі полимерлерге де кеңейтуге үміттенеді. «Полимерлер біздің айналамызда», - деді ол. «Олар бәрін жасайды». Көптеген әртүрлі полимерлерді, тіпті электр тогын немесе жарықты өткізе алатын экзотикалық полимерлерді әртүрлі беттерді жабуға болатын жұқа қабықшаларға айналдыруды елестетіп көріңізші, - деп қосты ол. «Осы жаңа механизмнің арқасында полимерлердің басқа түрлерін енді қолдануға болады», - деп қосты ол. - деді Стано.
Пластмассалармен қоршалған әлемде қоғамның механикалық қасиеттері кәдімгідей басқа бір жаңа полимерге қуануға негіз бар, деді Страно. Бұл арамид өте берік, яғни бояулардан пакеттерге, азық-түлік қаптамаларына дейін күнделікті пластиктерді алмастыра аламыз. азырақ және берік материалдармен. Страно тұрақтылық тұрғысынан бұл өте күшті 2D полимер әлемді пластиктен босату үшін дұрыс бағыттағы қадам екенін қосты.
Ши Эн Ким (оны әдетте Ким деп атайды) – Малайзияда туылған фрилансер жазушы және 2022 жылғы танымал ғылыми көктем редакциясының тағылымдамасы. Ол өрмектің (адамдардың немесе өрмекшілердің) таңқаларлық қолданылуынан бастап қоқыс жинаушыларға дейінгі тақырыптарда көп жазған. ғарыш кеңістігінде.
Boeing компаниясының Starliner ғарыш кемесі Халықаралық ғарыш станциясына әлі жеткен жоқ, бірақ сарапшылар үшінші сынақ ұшуына оптимистік көзқараста.
Біз Amazon Services LLC Associates бағдарламасының қатысушымыз, Amazon.com және еншілес сайттарға сілтеме жасау арқылы бізге ақы алу жолын қамтамасыз етуге арналған серіктестік жарнама бағдарламасы. Осы сайтты тіркеу немесе пайдалану біздің Қызмет көрсету шарттарын қабылдауды білдіреді.
Хабарлама уақыты: 19 мамыр 2022 ж