Ученые Массачусетского технологического института подали два патента на новый материал, который не только прочнее стали, но и гораздо легче.
Согласно недавнему исследованию, опубликованному в журнале Nature, ученые из Массачусетского технологического института (MIT) разработали новый 2D-полимерный материал. Его особенность в том, что он самостоятельно собирается в листы, несмотря на то, что весит столько же, сколько пластик. Также его легко масштабировать до огромных объемов производства. И, что особенно важно, он прочнее стали. Ученые подали два патента на новый материал.
Уникальный материал сделали с помощью нового процесса полимеризации. Это позволило инженерам-химикам MIT избежать проблем, которые возникают при работе с другими полимерами, которые обычно формируются в одномерные, похожие на лапшу цепи. Открытие уже назвали прорывом в двумерных полимерных материалах, которые пригодятся в качестве легкого и прочного покрытия для автомобильных деталей, смартфонов и даже строительного материала для мостов и других городских зданий.
«Обычно мы не думаем о пластике как о чем-то, что можно использовать для поддержки здания, но с этим материалом это возможно, — объясняет Майкл Страно, профессор MIT и старший автор исследования. — У него очень необычные свойства, и мы этому рады». Исследователи подали два патента на процесс, который позволил им создать этот двумерный полимер.
Полимеры — это вещество, в состав которого входят все пластмассы, и состоит из крошечных строительных блоков, соединенных в цепочку, они называются мономеры. После образования цепочек они могут расти, добавляя больше молекул с обеих сторон. В конце концов, их можно преобразовать и сложить в 3D-объекты с помощью литья под давлением. Исследователи полимеров предположили, что они могут найти способ заставить полимеры расти в виде двумерного листа — и что гипотетический материал будет невероятно прочным и легко превратится в простое легкое вещество.
Спустя десятилетия работы в новом исследовании ученые придумали новый процесс полимеризации. Они заставили полимер сформироваться в диски, которые затем были сложены стопкой, как блины, «склеенные» вместе посредством водородных связей между каждым слоем. Именно в этом секрет необычайной прочности нового материала. В ходе процесса они создали двумерный лист, известный как полиарамид. Другое вещество, состоящее из атомов азота и углерода, меламин, помогло «сфокусировать» мономеры, чтобы они росли только в двух измерениях.
Читать далее
НАСА предлагает посмотреть фото, которое «Хаббл» снял в ваш день рождения