MIT: Νέο είδος πλαστικού δυνατότερο από αλεξίσφαιρο γυαλί!

Χάρη σε μια νέα τεχνική πολυμερισμού που επινόησαν, ερευνητές του MIT δημιούργησαν ένα νέο ελαφρύ πλαστικό που σπάει πιο δύσκολα από το ατσάλι και μπορεί να παραχθεί εύκολα σε μεγάλες ποσότητες –στο μέλλον θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε βαφές αυτοκινήτων ή ακόμα και ως δομικό υλικό σε γέφυρες, ελπίζουν οι δημιουργοί του.

Το νέο υλικό, με την προσωρινή ονομασία 2DPA-1, είναι ένα «δισδιάστατο πολυμερές» που σχηματίζει επίπεδα φύλλα, σε αντίθεση με άλλα πολυμερή που αποτελούνται από μακριές αλυσίδες μορίων. Μέχρι σήμερα, πολλοί επιστήμονες πίστευαν ότι η δημιουργία τέτοιων πολυμερών είναι αδύνατη.

«Συνήθως δεν φανταζόμαστε τα πλαστικά ως υλικό με το οποίο μπορεί να στηριχθεί ένα κτήριο, όμως αυτό το νέο υλικό ανοίγει νέες δυνατότητες» λέει ο Μάικλ Στράνο, καθηγητής Χημικής Μηχανικής και τελευταίος συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύεται στο Nature. «Έχει πολύ ασυνήθιστες ιδιότητες και είμαστε ενθουσιασμένοι για αυτό».

Η ερευνητική ομάδα έσπευσε μάλιστα να κατοχυρώσει δύο διπλώματα ευρεσιτεχνίας για τη μέθοδο που εφάρμοσαν.

Δύο διαστάσεις

Όλα τα πλαστικά είναι πολυμερή υλικά και αποτελούνται από μακριές αλυσίδες δομικών μορίων που ονομάζονται μονομερή.

Εδώ και καιρό οι επιστήμονες είχαν υποψιαστεί ότι θα ήταν θεωρητικά δυνατό να δημιουργήσουν εξαιρετικά ανθεκτικά, ελαφριά υλικά πολυμερίζοντας τα μονομερή σε δύο διαστάσεις αντί σε μία, έτσι ώστε να σχηματίσουν φύλλα αντί για αλυσίδες.

Δίσκος του νέου πολυμερούς σε εικόνα του MIT (Christine Daniloff, MIT)

Παρόλα αυτά, δεκαετίες άκαρπων προσπαθειών είχαν οδηγήσει στο συμπέρασμα ότι η δημιουργία τέτοιων υλικών είναι αδύνατη. Ένας βασικός λόγος είναι ότι, ακόμα αν περιστραφεί μόνο ένα πολυμερές προς τα πάνω ή προς τα κάτω, εκτός του επιπέδου πολυμερισμού, το υλικό θα αρχίσει να επεκτείνεται προς τρεις κατευθύνσεις και η επίπεδη δομή θα χανόταν.

Οι ερευνητές του MIT επινόησαν μια νέα διαδικασία πολυμερισμού που επέτρεψε τη δημιουργία ενός δισδιάστατου φύλλου που ονομάζεται πολυαραμίδιο.

Ως μονομερές χρησιμοποιήθηκε η μελαμίνη, ένα μόριο που περιλαμβάνει έναν δακτύλιο από άτομα άνθρακα και αζώτου. Κάτω από τις κατάλληλες συνθήκες, τα μονομερή αυτά πολυμερίζονται σε δύο διαστάσεις και σχηματίζει δίσκους. Οι δίσκοι αυτοί ενώνονται σε στοίβες, οι οποίες συγκρατούνται από δεσμούς υδρογόνου, χάρη στους οποίους η δομή είναι σταθερή και ανθεκτική.

«Αντί να φτιάξουμε ένα μόριο σαν μακαρόνι, φτιάξαμε ένα μοριακό επίπεδο σαν φύλλο, όπου τα μόρια ενώνονται μεταξύ τους σε δύο διαστάσεις» λέει ο δρ Στράνο. Η διαδικασία αυτή συμβαίνει αυθόρμητα ενώ το υλικό βρίσκεται σε διάλυμα, οπότε μπορεί να ψεκαστεί σε επιφάνειες για να δημιουργήσει μια άκρως ανθεκτική επίστρωση.

Το γεγονός ότι το νέο πολυμερές σχηματίζεται σε διάλυμα διευκολύνει την παραγωγή του σε μεγάλες ποσότητες.

[su_button url=”https://itechnews.gr/2020/04/itechnews-gr-tora-pia-episima-kai-sta-google/” target=”blank” style=”bubbles” background=”#0726db” color=”#ffffff” size=”10″ wide=”yes” center=”yes” radius=”20″ icon=”https://itechnews.gr/wp-content/uploads/2021/08/google_news.jpg” icon_color=”#060606″ text_shadow=”2px 2px 2px #000000″ rel=”lightbox”]Ακολουθήστε το iTechNews.gr στο Google News! Παρακολουθήστε τα τελευταία νέα, τάσεις, αξεσουάρ και παρουσιάσεις[/su_button]

Ελαφρύ αλλά γερό

Εργαστηριακά πειράματα έδειξαν ότι ο συντελεστής ελαστικότητας του νέου πολυμερούς –μέτρο της δύναμης που απαιτείται προκειμένου να παραμορφωθεί ένα υλικό- είναι 4 με 6 φορές μεγαλύτερος συγκριτικά με το αλεξίσφαιρο γυαλί.

Το όριο θραύσης, ένα μέτρο της δύναμης που απαιτείται για να σπάσει το υλικό, είναι διπλάσιο από το όριο θραύσης του χάλυβα, παρά το γεγονός ότι το πολυμερές έχει έξι φορές μικρότερη πυκνότητα.

Σημαντικό χαρακτηριστικό του 2DPA-1 είναι επίσης το γεγονός ότι είναι αδιαπέραστο από αέρια. Άλλα πλαστικά υλικά αποτελούνται από κουλουριασμένες αλυσίδες που αφήνουν κενά ανάμεσά τους, μέσα από τα οποία μπορούν να περάσουν τα αέρια. Στο νέο υλικό τα μονομερή είναι ενωμένα σαν τουβλάκια LEGO και δεν αφήνουν άλλα μόρια να περάσουν.

«Αυτού του είδους η επίστρωση θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την προστασία των μετάλλων σε οχήματα ή ατσάλινες κατασκευές» λέει ο Στράνο.

Η ομάδα του πειραματίζεται τώρα με τροποποιήσεις της μοριακής σύστασης με στόχο την ανάπτυξη κι άλλων νέων πολυμερών.

[signoff]

 

Πηγή

Εσείς πάντως μην ξεχάσετε να γραφτείτε στις ειδοποιήσεις μας , ώστε να ενημερωθείτε πρώτοι για τις πιο HOT προσφορές της ημέρας  και ακόμη περισσότερες  στο κανάλι μου στο Telegram και κάντε Like & Share την σελίδα μας στο Facebook.

Θα χαρώ να βοηθήσω και να απαντήσω απορίες σας. Θα με βρείτε στο Messenger ως Unpackman Review. Αφήστε μου ένα σχόλιο στο βίντεο ή στείλετε μου ένα email στο unpackmanreview@gmail.com. Κάντε SUBSCRIBE και πατήστε την ειδοποίηση () στο κανάλι μου.

Unpackman

ΣΧΕΤΙΚΑ ΑΡΘΡΑ

Leave a reply

εισάγετε το σχόλιό σας!
παρακαλώ εισάγετε το όνομά σας εδώ

ΠΡΟΣΦΑΤΑ ΑΡΘΡΑ

Το “Απόλυτο” VFM και καλύτερο Power Station Στα 1800W (3600W Peak), 1024Wh και 0,01sec UPS… Στα 367€ ΚΟΜΠΛΕ (Βίντεο)

Μετά από δική σας προτροπή και 6 μήνες δοκιμών μπορώ πλέον να ανεβάζω το βίντεο και να πω με ασφάλεια ότι δουλεύει άψογα. Προσωπικά δεν...

Meta: Λανσάρει AI γυαλιά ηλίου που θα ακούς την Kylie Jenner να σου μιλάει

Η τεχνολογία και η μόδα συναντιούνται ξανά. Η Meta παρουσιάζει τη νέα γενιά των AI γυαλιών της και επιστρατεύει την Kylie Jenner για να δώσει...

Το κρυφό πλήκτρο SOS που έχει κάθε κινητό του Android

Μια από τις χρήσιμες λειτουργίες που συναντάμε στο Android είναι και ένα χαρακτηριστικό έκτακτης ανάγκης που αποκαλείται έκτακτη ανάγκη SOS. Όπως εξηγεί και η ίδια...

5 σημάδια στην οθόνη του κινητού που δεν πρέπει να αγνοήσεις ποτέ

Ορισμένες βλάβες στην οθόνη του smartphone ξεκινούν διακριτικά αλλά χειροτερεύουν με τον καιρό, με αποτέλεσμα μια μικρή ενόχληση να καταλήξει σε ακριβή επισκευή ή...

GTA 6: Ανακοινώθηκε η τιμή του, αλλά η φυσική έκδοση δεν θα περιλαμβάνει δίσκο

Η Rockstar Games αποκάλυψε την τιμή του Grand Theft Auto 6 στις ΗΠΑ, με τη βασική έκδοση να κοστολογείται στα 79,99 δολάρια. Η ευρωπαϊκή...

ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΠΡΟΣΦΟΡΕΣ

Το “Απόλυτο” VFM και καλύτερο Power Station Στα 1800W (3600W Peak), 1024Wh και 0,01sec UPS… Στα 367€ ΚΟΜΠΛΕ (Βίντεο)

Μετά από δική σας προτροπή και 6 μήνες δοκιμών μπορώ πλέον να ανεβάζω το βίντεο και να πω με ασφάλεια ότι δουλεύει άψογα. Προσωπικά δεν...

Govee Gaming Pixel Light: RETRO Αισθητική 80s και 90s Στο Gaming Γραφείο σου… Κάνει ΠΟΛΛΑ και από 65€ ΚΟΜΠΛΕ θα το Λατρέψεις! (βίντεο)

Είναι Retro είναι πανέμορφο, κάνει πολλά και στοιχίζει τα λιγότερα χρήματα από ποτέ... Όλοι λατρεύουμε την Govee αλλά δεν μπορούμε να την αγγίξουμε πάντα! Το βίντεο...

Αυτοκίνητο ή Μηχανή; Για Επισκευή Προφυλακτήρα, Για Λακκούβες λαμαρίνας, Για Γυάλισμα και για να βάλεις Μπροστά +Bonus 6 Νέα Προϊόντα σε 5 λεπτά!!! (βίντεο)

Ένα θεωρώ χρήσιμο "μπουκέτο" με 6 προϊόντα... που δύσκολα θα σου τα δείξω 1 προς 1 στο κανάλι.. Αφορμή ο φίλος μου ο Χάρης που...

Σηκώνει 200 Κιλά και είναι 3,5 Μέτρα. Ένα SUP για 2 Γυμνάστριες που είναι και ΓΙΑ ΕΣΕΝΑ! Νέο Innoexpo Στα 143€ ΚΟΜΠΛΕ (Βίντεο)

Ένα πραγματικό όνειρο για πολλούς και πολλές από εμάς... Ένα ΑΠΙΣΤΕΥΤΑ σταθερό και ποιοτικό SUP που σίγουρα δεν θα πιστεύεις... την τιμή του... που...

Απλά “ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΟ”… Για PC, Laptop, Κινητά… Ίσως το ΙΔΑΝΙΚΟ ΜΙΚΡΟ! Στα 65€ ΚΟΜΠΛΕ… ORICO 10-in-1 M.2 Docking Station (Βίντεο)

Είναι από τα πράγματα που δεν τα υπολογίζεις αν δεν τα έχεις, αλλά αναρωτιέσαι πως μπορούσες χωρίς αυτά μόλις τα αποκτήσεις! Ίσως το ΙΔΑΝΙΚΟ ΜΙΚΡΟ...