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 назар аударарлық аспектісі - оның синтезінің қарапайымдылығы. Бөлме температурасында өтетін процесс тек арзан материалдарды қажет етеді, ал Полимер қалыңдығы тек нанометр болатын үлкен парақтарда жаппай өндірілуі мүмкін. 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 тізбектерінің бүкіл ұзындығы бойынша сутегі байланыстары арқылы байланысқан, 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 автоматты түрде қабыршақтарды түзе алады. Бұл материалды өңдеуді жеңілдетеді, өйткені оны жұқа пленкаларға 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 қалыңдығы 4 нанометрден аз ені дюймдік ламинаттарды жасау үшін ерітіндідегі полимерді пластинкаларға оңай қаптай алатынын көрсетті. Бұл кәдімгі кеңсе қағазының қалыңдығының миллионнан бір бөлігін құрайды.
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 болатқа қарағанда екі есе көп күш қажет. Страноның айтуынша, затты металл беттерге, мысалы, автомобиль шпондарына қорғаныс жабыны немесе суды тазарту үшін сүзгі ретінде пайдалануға болады. Соңғы функцияда мінсіз сүзгі мембранасы жұқа болуы керек, бірақ жоғары қысымға төтеп беретіндей күшті болуы керек, бұл біздің соңғы жеткізілімге ұсақ, жағымсыз ластаушы заттарды ағызбайды - 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 тоғын немесе жарықты өткізе алатын экзотикалық полимерлерді әртүрлі беттерді жабатын жұқа қабықшаларға айналдыруды елестетіп көріңізші, - деп қосты ол. «Осы жаңа механизмнің арқасында енді полимерлердің басқа түрлерін де 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. Бұл сайтты тіркеу немесе пайдалану біздің Қызмет көрсету шарттарын қабылдауды білдіреді.
Хабарлама уақыты: 19 мамыр 2022 ж