Эрдэмтэд гантай тэнцэх хуванцарыг бүтээжээ - бат бөх, гэхдээ хүнд биш. Химичид заримдаа полимер гэж нэрлэдэг хуванцарууд нь мономер гэж нэрлэгддэг богино давтагдах нэгжүүдээс тогтсон урт гинжин молекулуудын ангилал юм. Ижил хүч чадалтай өмнөх полимерүүдээс ялгаатай нь зөвхөн шинэ материал юм. Энэ нь мембран хэлбэрээр ирдэг. Мөн зах зээл дээрх хамгийн ус үл нэвтрэх хуванцараас 50 дахин илүү агаар нэвтрүүлдэггүй. Энэхүү полимерийн бас нэг анхаарал татахуйц тал бол нийлэгжүүлэлтийн энгийн байдал юм. Өрөөний температурт явагддаг процесс нь зөвхөн хямд материал шаарддаг бөгөөд Полимерийг зөвхөн нанометрийн зузаантай том цаасан дээр олноор нь үйлдвэрлэж болно. Судлаачид 2-р сарын 2-ны өдөр Nature сэтгүүлд олж мэдсэнээ нийтэлжээ.
Энэ материалыг полиамид гэж нэрлэдэг, амид молекулын нэгжийн урсгалтай сүлжээ (амидууд нь хүчилтөрөгчөөр холбогдсон нүүрстөрөгчийн атомуудад холбогдсон азотын химийн бүлгүүд юм). Ийм полимерүүдэд сум нэвтэрдэггүй хантааз хийхэд ашигладаг утас болох Кевлар, галд тэсвэртэй Nomex зэрэг орно. тэсвэртэй даавуу.Кевлар шиг шинэ материал дахь полиамидын молекулууд нь гинжнийх нь бүхэл бүтэн уртын дагуу бие биентэйгээ устөрөгчийн холбоогоор холбогддог бөгөөд энэ нь материалын ерөнхий бат бөх чанарыг нэмэгдүүлдэг.
"Тэд Velcro шиг наалддаг" гэж MIT-ийн химийн инженер Майкл Страно хэлэв. Материалыг урах нь зөвхөн бие даасан молекулын гинжийг таслахаас гадна полимерийн багцыг бүхэлд нь нэвчүүлдэг аварга том молекул хоорондын устөрөгчийн холбоог даван туулахыг шаарддаг.
Нэмж дурдахад шинэ полимерууд нь автоматаар ширхэгүүд үүсгэдэг. Энэ нь материалыг боловсруулахад хялбар болгодог, учир нь үүнийг нимгэн хальс болгон эсвэл нимгэн хальсан бүрхүүл болгон ашиглаж болно. Уламжлалт полимерууд нь шугаман гинж хэлбэрээр ургах, эсвэл дахин салаалах хандлагатай байдаг. чиг баримжаа харгалзахгүйгээр гурван хэмжээстээр холбодог. Гэхдээ Страногийн полимерууд 2 хэмжээст хэлбэрээр өвөрмөц байдлаар ургадаг бөгөөд нано хуудас үүсгэдэг.
“Та цаасан дээр нэгтгэж чадах уу?Ихэнх тохиолдолд та бидний ажил хийх хүртэл үүнийг хийх боломжгүй юм "гэж Страно хэлэв. "Тиймээс бид шинэ механизм олсон."Энэхүү саяхны ажилд түүний баг энэхүү хоёр хэмжээст нэгтгэлийг бий болгохын тулд саад бэрхшээлийг даван туулсан.
Полиарамидууд хавтгай бүтэцтэй байдгийн шалтгаан нь полимер нийлэгжилт нь автокаталитик загвар гэж нэрлэгддэг механизмыг агуулдаг: полимер уртасч, мономерын барилгын блокуудад наалддаг тул өсөн нэмэгдэж буй полимер сүлжээ нь дараагийн мономеруудыг зөвхөн зөв чиглэлд нэгтгэхэд хүргэдэг. Хоёр хэмжээст бүтэц. Судлаачид полимерийг уусмалд хялбархан түрхэж, 4 нанометрээс бага зузаантай инчийн өргөнтэй ламинатыг бий болгох боломжтойг харуулсан. Энэ нь ердийн оффисын цаасны бараг нэг саяны зузаантай тэнцэх юм.
Полимер материалын механик шинж чанарыг тодорхойлохын тулд судлаачид өлгөөтэй материалыг нарийн зүүгээр нүхлэхэд шаардагдах хүчийг хэмжсэн. Энэхүү полиамид нь шүхэр хийхэд ашигладаг нейлон гэх мэт уламжлалт полимерээс илүү хатуу юм. Энэхүү супер бат бөх полиамидыг тайлахад ижил зузаантай гангаас хоёр дахин их хүч шаардагддаг. Страногийн хэлснээр уг бодисыг машины өнгөлгөө зэрэг металл гадаргуу дээр хамгаалалтын бүрээс, усыг цэвэршүүлэх шүүлтүүр болгон ашиглаж болно. Сүүлчийн функцийн хувьд хамгийн тохиромжтой шүүлтүүр мембран нь бидний эцсийн нийлүүлэлт рүү жижиг, таагүй бохирдуулахгүйгээр өндөр даралтыг тэсвэрлэх чадвартай нимгэн боловч хангалттай бат бөх байх ёстой бөгөөд энэ нь полиамид материалд төгс тохирно.
Ирээдүйд Страно полимержих аргыг энэхүү Кевлар аналогиас давсан өөр өөр полимеруудад нэвтрүүлэх гэж найдаж байна. "Полимерууд бидний эргэн тойронд байдаг" гэж тэр хэлэв. "Тэд бүх зүйлийг хийдэг."Олон төрлийн полимер, тэр ч байтугай цахилгаан, гэрэл дамжуулж чаддаг чамин полимерийг янз бүрийн гадаргууг бүрхэж чадах нимгэн хальс болгон хувиргана гэж төсөөлөөд үз дээ. "Энэ шинэ механизмын ачаар одоо өөр төрлийн полимер ашиглаж болно" гэж тэр нэмж хэлэв. гэж Стано хэлэв.
Хуванцараар хүрээлэгдсэн ертөнцөд нийгэмд механик шинж чанар нь ердийн зүйлээс өөр шинэ полимерт сэтгэл догдлох шалтгаан бий гэж Страно хэлэв. Энэхүү арамид нь маш бат бөх бөгөөд энэ нь бид будагнаас уут, хүнсний сав баглаа боодол, өдөр тутмын хуванцарыг сольж чадна гэсэн үг юм. Тогтвортой байдлын үүднээс авч үзвэл энэхүү супер хүчтэй 2D полимер нь дэлхийг хуванцараас ангижруулах зөв чиглэлд хийсэн алхам юм гэж Страно нэмж хэлэв.
Ши Эн Ким (түүнийг ихэвчлэн Ким гэдэг) бол Малайзаас гаралтай шинжлэх ухааны чөлөөт зохиолч, 2022 оны Популярная шинжлэх ухааны хавар редакцийн дадлагажигч юм. Тэрээр аалзны тор буюу хүн эсвэл аалзны ер бусын хэрэглээнээс эхлээд хог түүгчид хүртэл олон сэдвээр бичсэн байдаг. сансар огторгуйд.
Боинг компанийн Starliner сансрын хөлөг олон улсын сансрын станцад хараахан хүрээгүй байгаа ч мэргэжилтнүүд гурав дахь туршилтын нислэгээ өөдрөгөөр төсөөлж байна.
Бид Amazon Services LLC Associates хөтөлбөрийн оролцогч бөгөөд Amazon.com болон холбогдох сайтууд руу холбогдож төлбөр авах боломжийг олгох зорилготой түншлэлийн зар сурталчилгааны хөтөлбөр юм. Энэ сайтыг бүртгүүлэх эсвэл ашиглах нь манай үйлчилгээний нөхцөлийг хүлээн зөвшөөрч байна.
Шуудангийн цаг: 2022 оны 5-р сарын 19-ний хооронд