Инженер-химиците от Масачузетския технологичен институт създават нов материал, който е по-здрав от стоманата и лек като пластмаса.
Производството му се базира на процеса полимеризация и той може лесно да се произвежда в големи количества. Подходящ е за ползване като леко, устойчиво покритие за автомобилни части или мобилни телефони, като строителен материал за мостове и други високотоварими конструкции.
„Обикновено не смятаме, че пластмасата може да се използва в конструкцията на сгради, но този прогресивен материал има много необичайни свойства“, каза Майкъл Страно, професор по химическо инженерство в MIT и ръководител на новото изследване.
Новосъздаденият материал е от 4 до 6 пъти по-здрав от бронираното стъкло. За разлика от други полимери той е двуизмерен и се самосглобява на листове. Досега учените вярваха, че е невъзможно да се предизвикат полимерите да образуват 2D листове. Полимерите, към които се числят всички пластмаси, са изградени от вериги от градивни елементи, наречени мономери. Тези вериги нарастат, като към краищата им се добавят нови молекули. Веднъж образувани, полимерите могат да бъдат оформени в триизмерни обекти чрез леене под налягане.
Учените отдавна предполагат, че ако полимерите могат да бъдат предизвикани да растат в двуизмерен лист, те ще образуват изключително здрави и леки материали. Много десетилетия работа в тази област води до заключението, че е невъзможно да се създадат такива листове. Една от причините е, че ако само един мономер се завърти нагоре или надолу извън равнината на нарастващия лист, материалът ще започне да се разширява в три измерения и двуизмерната структура ще се изгуби.
ПРОЧЕТЕТЕ СЪЩО: НАЙ-ЛЕКИЯТ МАТЕРИАЛ В СВЕТА
Новото проучване показва самоиницииращ се процес на полимеризация, който всъщност генерира двуизмерен лист, наречен полиарамид. При него дисковете се подреждат един върху друг и се задържат заедно от водородни тела, което прави структурата много стабилна и здрава.
„Вместо да правим молекула, подобна на спагети, можем да направим молекулярна равнина, подобна на лист, където да накараме молекулите да се закачат заедно в две измерения, продължава проф. Страно. – Този механизъм се случва спонтанно в разтвор и след като синтезираме материала, можем лесно да получим тънки филми, които са изключително здрави.“
В изследванията се посочва, че новият материал е четири до шест пъти по-здрав от бронираното стъкло и е необходимо два пъти по-голям натиск, за да се счупи, в сравнение със стоманата. В същото време плътността му е около една шеста от плътността на стоманата. Новополученият материал е непропусклив за газове, тъй като молекулите му се заключват плътно като LEGO. Тези му свойства позволяват създаването на ултратънки покрития, които могат напълно да предотвратяват проникването на вода или газове. Този вид бариерно покритие може успешно да се използва за защита на метални части в автомобили и други превозни средства или в строителни стоманени конструкции.
Източник: СПИСАНИЕ ДМТ
