Elm adamları poladla bərabər plastik yaradıblar – güclü, lakin ağır deyil. Kimyaçıların bəzən polimer adlandırdıqları plastiklər monomerlər adlanan qısa təkrarlanan vahidlərdən ibarət uzun zəncirli molekullar sinfidir. Eyni gücə malik əvvəlki polimerlərdən fərqli olaraq, yeni material yalnız membran formasında gəlir. O, həmçinin bazarda mövcud olan ən keçirməyən plastikdən 50 dəfə daha çox hermetikdir. Bu polimerin digər diqqət çəkən cəhəti onun sintezinin sadəliyidir. Otaq temperaturunda baş verən proses yalnız ucuz materiallar tələb edir və polimer yalnız nanometr qalınlığında olan böyük təbəqələrdə kütləvi istehsal oluna bilər. Tədqiqatçılar öz nəticələrini fevralın 2-də Nature jurnalında bildirirlər.
Sözügedən material poliamid adlanır, amid molekulyar vahidlərinin yivli şəbəkəsidir (amidlər oksigenlə birləşdirilmiş karbon atomlarına birləşdirilmiş azot kimyəvi qruplarıdır). Bu cür polimerlərə gülləkeçirməz jiletlərin istehsalı üçün istifadə edilən lif olan Kevlar və yanğına davamlı material olan Nomex daxildir. davamlı parça. Kevlar kimi, yeni materialdakı poliamid molekulları da zəncirlərinin bütün uzunluğu boyunca bir-biri ilə hidrogen bağları ilə bağlıdır və bu, materialın ümumi gücünü artırır.
MİT-in kimya mühəndisi, aparıcı müəllif Maykl Strano, "Onlar Velcro kimi bir-birinə yapışırlar" dedi. Materialları cırmaq təkcə fərdi molekulyar zəncirləri qırmaq deyil, həm də bütün polimer dəstəsinə nüfuz edən nəhəng molekullararası hidrogen bağlarını aradan qaldırmağı tələb edir.
Bundan əlavə, yeni polimerlər avtomatik olaraq lopa əmələ gətirə bilər. Bu, materialın emalını asanlaşdırır, çünki o, nazik təbəqələrə çevrilə bilər və ya nazik təbəqə səthi örtüyü kimi istifadə edilə bilər. Ənənəvi polimerlər xətti zəncir kimi böyüməyə və ya dəfələrlə budaqlanmağa meyllidirlər. oriyentasiyadan asılı olmayaraq üç ölçülü əlaqə. Lakin Strano polimerləri 2D-də unikal şəkildə böyüyərək nano vərəqlər əmələ gətirir.
“Bir kağız parçasına ümumiləşdirə bilərsinizmi?Belə çıxır ki, əksər hallarda bizim işimizə qədər bunu edə bilməyəcəksiniz” dedi Strano. “Beləliklə, biz yeni mexanizm tapdıq”.Bu son işdə onun komandası bu iki ölçülü birləşməni mümkün etmək üçün bir maneəni dəf etdi.
Poliaramidlərin müstəvi quruluşa malik olmasının səbəbi polimer sintezinin avtokatalitik şablonlama adlanan mexanizmi əhatə etməsidir: polimer uzandıqca və monomerin tikinti bloklarına yapışdıqca, böyüyən polimer şəbəkəsi sonrakı monomerləri yalnız düzgün istiqamətdə birləşdirməyə vadar edir. iki ölçülü struktur. Tədqiqatçılar, qalınlığı 4 nanometrdən az olan düym enində laminat yaratmaq üçün məhluldakı polimeri asanlıqla vaflilərə örtə bildiklərini nümayiş etdirdilər. Bu, adi ofis kağızının qalınlığının az qala milyonda bir hissəsidir.
Polimer materialının mexaniki xassələrini ölçmək üçün tədqiqatçılar asılmış material vərəqində incə iynə ilə deşiklər açmaq üçün tələb olunan gücü ölçdülər. Bu poliamid, həqiqətən də, paraşüt hazırlamaq üçün istifadə edilən neylon kimi ənənəvi polimerlərdən daha sərtdir. bu super güclü poliamidin sökülməsi üçün eyni qalınlıqdakı poladdan iki dəfə çox güc tələb olunur.Stranoya görə, maddə metal səthlərdə, məsələn, avtomobil şponlarında qoruyucu örtük kimi və ya suyu təmizləmək üçün filtr kimi istifadə edilə bilər. Sonuncu funksiyada ideal filtr membranı son tədarükümüzə kiçik, narahatedici çirkləndiriciləri sızdırmadan yüksək təzyiqlərə tab gətirə biləcək qədər nazik, lakin kifayət qədər güclü olmalıdır - bu poliamid material üçün mükəmməl uyğunluqdur.
Gələcəkdə Strano polimerləşmə metodunu bu Kevlar analoqundan kənarda olan müxtəlif polimerlərə də genişləndirməyə ümid edir."Polimerlər bizim ətrafımızdadır" dedi. "Onlar hər şeyi edir."Təsəvvür edin ki, bir çox müxtəlif polimerləri, hətta elektrik və ya işığı keçirə bilən ekzotik polimerləri müxtəlif səthləri əhatə edə bilən nazik təbəqələrə çevirə bilərsiniz. Stano bildirib.
Strano bildirib ki, plastiklə əhatə olunmuş dünyada mexaniki xassələri adi olan başqa bir yeni polimer haqqında cəmiyyətin həyəcanlanması üçün əsas var. daha az və daha güclü materiallarla.Strano əlavə etdi ki, davamlılıq nöqteyi-nəzərindən bu super güclü 2D polimer dünyanı plastikdən azad etmək üçün düzgün istiqamətdə bir addımdır.
Şi En Kim (onu adətən Kim adlandırırlar) Malayziya əsilli müstəqil elm yazıçısı və Popular Science Spring 2022 redaktor təcrübəsidir. O, hörümçək torlarının – insanların və ya hörümçəklərin qeyri-adi istifadələrindən tutmuş zibil yığanlara qədər müxtəlif mövzularda geniş yazılar yazıb. kosmosda.
Boeing-in Starliner kosmik gəmisi hələ Beynəlxalq Kosmik Stansiyaya çatmayıb, lakin ekspertlər üçüncü sınaq uçuşu ilə bağlı nikbindirlər.
Biz Amazon Services LLC Associates Proqramının iştirakçısıyıq, bizim üçün Amazon.com və əlaqəli saytlara keçid etməklə haqq qazanmağımız üçün nəzərdə tutulmuş filial reklam proqramının iştirakçısıyıq. Bu saytdan qeydiyyatdan keçmək və ya istifadə etmək bizim Xidmət Şərtlərimizi qəbul etmək deməkdir.
Göndərmə vaxtı: 19 may 2022-ci il