Lekki, odporny, a przy tym tani i gotowy do masowej produkcji. Nazwa 2DPA-1 może nie brzmi zbyt przyciągająco, ale trudno nie oprzeć się wrażeniu, że kryje się pod nią istnie cudowny materiał.
2DPA-1: materiał mocny jak stal i lekki jak plastik
Może być stosowany w smartfonach i innych elektronicznych gadżetach, ale też w samochodach, a nawet sprawdzić się jako materiał budowany. Materiał polimerowy 2DPA-1 jest mocny jak stal, a zarazem lekki jak plastik, dzięki czemu może stanowić dobre zastępstwo dla tego ostatniego. Przemawia za nim również to, że może być prosto i tanio wprowadzony do masowej produkcji. Tak przynajmniej przekonują jego autorzy – naukowcy z wydziału chemicznego instytutu MIT.
Materiał 2DPA-1 ma dwa razy większą granicę plastyczności niż stal i sześć razy większą odporność na odkształcenia niż szkło kuloodporne. To sprawia, że z powodzeniem mógłby zostać wykorzystany jako cieniutka i niezwykle trwała powłoka ochronna do elektronicznych urządzeń i samochodów. Naukowcy twierdzą jednak, że znajdzie też zastosowanie w przemyśle budowlanym, jako materiał do budowy mostów. Szczególnie że nie przepuszcza gazów ani cieczy.
Ilustracja: Christine Daniloff, MIT
Utalentowani chemicy z MIT dokonali czegoś, co jest niemalże niemożliwe. Udało im się scalić cząsteczki polimeru w dwuwymiarowe struktury (coś w stylu arkuszy) zwane poliaramidami. Te następnie należy ułożyć na sobie, a łączą je silne wiązania wodorowe. – „Proces ten zachodzi samoistnie w roztworze, a po zsyntetyzowaniu materiału możemy z łatwością powlekać cienkie i niezwykle mocne warstwy”, powiedział Michael Strano, starszy autor badania.
Działa jak rzep, taki pierwszej klasy
Działanie materiału można by przyrównać do rzepu – zamiast jednej pary pętli i haczyka, mamy tu wiele takich par, które wiążą się i czynią 2DPA-1 nie do złamania (chyba że użyje się dwa razy większej siły niż do złamania stali).
Wiele już w przeszłości było takich „cudownych materiałów”, które jednak nie zdołały osiągnąć komercyjnego sukcesu z dwóch prostych powodów: zbyt wysokich kosztów produkcji lub niemożliwości przejścia na masową produkcję. W przypadku 2DPA-1 – jak przekonują naukowcy z MIT – żaden z tych problemów nie występuje. Składniki są niedrogie, a procedura wytwarzania – wcale nie taka skomplikowana.
Najlepsze w tym wszystkim jest wszak to, że ten polimer składa się sam. Wystarczy zadbać o odpowiednie monomery i środowisko, a arkusze tworzą się samoistnie i dochodzi między nimi do wiązań wodorowych. Jak tłumaczy Strano, to rodzaj autokatalizy, mającej miejsce wówczas, gdy reakcja chemiczna jest zarazem katalizatorem i uruchamia inną reakcję.
W oczekiwaniu na patenty
Ten niezwykły materiał polimerowy może więc stać się w przyszłości tarczą nie do zdarcia dla naszych urządzeń i pojazdów, a także wesprzeć budynki wokół nas. Na razie naukowcy czekają na przyznanie dwóch patentów – wówczas będzie można rozpocząć konkretniejsze rozmowy na ten temat. A jeśli chcesz dowiedzieć się więcej już teraz, zajrzyj na stronę MIT.
Źródło: MIT News, Notebook Check, SYFY WIRE, Fast Company, informacja własna
Zgłoś naruszenie/Błąd
Oryginalne źródło ZOBACZ
Dodaj kanał RSS
Musisz być zalogowanym aby zaproponować nowy kanal RSS