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

Astrolux ΕΑ05: Με 6200 Lumens! Ο πιο “ΨΑΓΜΕΝΟΣ” Διπλής Δέσμης mini “Τακτικός Φακός… στην πιο “ΨΑΓΜΕΝΗ ΤΙΜΗ”. Στα 48€ ΚΟΜΠΛΕ!!! (Video)

Σε αυτό το κομμάτι της τεχνολογίας που περιέχει και τους φακούς... πραγματικά μπορείς να χαθείς γιατί υπάρχουν, άπειρες επιλογές λες και υπάρχει ένας φακός...

iPhone 20: Δοκιμές για οθόνη 7 ιντσών αποκαλύπτει ο Digital Chat Station. Τι γνωρίζουμε

Μια νέα πληροφορία έρχεται από μια ιδιαίτερα έγκυρη πηγή με σχεδόν άριστο ιστορικό και μιλάει για το επετειακό iPhone 20. Από ό,τι φαίνεται, το...

Χρησιμοποιείς το κινητό ενώ φορτίζει; Δες τι πραγματικά παθαίνει η μπαταρία

Η χρήση του smartphone ενώ είναι στη πρίζα δεν προκαλεί μόνιμη βλάβη στη μπαταρία, παρά τον μύθο που κυκλοφορεί εδώ και χρόνια. Το μόνο...

Τα Windows 11 θέλουν το smartphone να γίνει φυσική επέκταση του υπολογιστή

Με νέο flyout στη γραμμή εργασιών, συγχρονισμό του ιστορικού του clipboard και ξεχωριστή εφαρμογή μηνυμάτων, η Microsoft θέλει το smartphone να «ζει» μέσα στα...

Η Apple κρύβει νέα Siri μέσα στο macOS 27 — να πώς την ξεκλειδώνεις

Η Apple φαίνεται να δοκιμάζει ένα κρυφό, ελαφρύ interface της Siri AI μέσα στο macOS 27 Golden Gate, το οποίο εμφανίζει τα Writing Tools...

ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΠΡΟΣΦΟΡΕΣ

Astrolux ΕΑ05: Με 6200 Lumens! Ο πιο “ΨΑΓΜΕΝΟΣ” Διπλής Δέσμης mini “Τακτικός Φακός… στην πιο “ΨΑΓΜΕΝΗ ΤΙΜΗ”. Στα 48€ ΚΟΜΠΛΕ!!! (Video)

Σε αυτό το κομμάτι της τεχνολογίας που περιέχει και τους φακούς... πραγματικά μπορείς να χαθείς γιατί υπάρχουν, άπειρες επιλογές λες και υπάρχει ένας φακός...

Επώνυμο “ΘΕΜΑΤΙΚΟ” και ΜΕΓΑΛΟ SUP… 3,5 μέτρα και Load 180+ Κιλά… Funwater Koi στα 128€ κομπλέ και με 3 δόσεις Klarna (Βίντεο)

 Ένα ΑΠΙΣΤΕΥΤΑ σταθερό και ποιοτικό SUP που σίγουρα δεν θα πιστεύεις... την τιμή του η οποία είναι τόσο καλή ώστε να μην μπορείς κι...

Ιδανικό Multimedia Αυτοκίνητου; Αναβάθμιση πηγής σε Peugeot 2008 GT Line… με Plug n Play που τα κάνει ΟΛΑ!

Μετά από πάνω μισού χρόνου απροβλημάτιστης λειτουργίας... ήρθε η ώρα να σου την παρουσιάσω. Είναι ειδικά και ΜΟΝΟ για Peugeot 2008 από το 2012 έως...

Microsoft Surface Killer? Στα 619€ το Νέο μου Windows Tablet 13″ 2,5K με Ai επεξεργαστή Intel Core Ultra 5 115U, 16GB DDR5, 1TB nVme...

Προσοχή Ελάχιστα κουπόνια και ΣΤΟΚ (μετρημένα στα δάχτυλα του ενός χεριού) Είχαμε δει την αποσυσκευασία του πριν από περίπου 4 μήνες και το εξαφανίσατε! Μόνο Για...

Το “Απόλυτο” μηχάνημα Θαλάσσης… Μοτέρ SUP, Καταδυτικό Scooter… Δικά σου όλα… ΤΩΡΑ!!! 2 σε 1 DCCMS DS-720 στα 319€ ΚΟΜΠΛΕ

Μου τα έχετε ζητήσει όλα... ένα - ένα ξεχωριστά και σας τα έφερα όλα μαζί. Το 3 σε 1 DCCMS DS-720 τα κάνει όλα και...