Nova materia est polymerum bidimensionale, ex melamina factum , quod se in laminas coacervat, dissimiliter omnibus aliis polymeris, quae catenas unidimensionales, spaghetti similes, formant. Usque adhuc, scientifici crediderant impossibile esse polymeros ad laminas bidimensionales formandas inducere.
Talis materia adhiberi posset ut tegumentum leve et durabile pro partibus curruum vel telephoniis gestabilibus, vel ut materia aedificatoria pro pontibus aliisque structuris, ait Michael Strano, Professor Carbon P. Dubbs Ingeniariae Chemicae apud MIT et auctor senior novi studii.
“Materia plastica non solet esse aliquid quod ad aedificium sustentandum adhiberi possit, sed hac materia, nova effici potest,” inquit. “Proprietates insolitas habet et de hoc valde gaudemus.”
Investigatores duo patentes de processu quo materiam generaverunt petierunt, quem in articulo hodie in periodico "Nature" prodeunte describunt . Yuwen Zeng, postdoctor apud MIT, auctor principalis studii est.
Duae dimensiones
Polymeri, quae omnes materias plasticas comprehendunt, constant ex catenis elementorum constitutivorum, monomera appellatorum. Hae catenae crescunt additis novis moleculis ad extremitates suas. Postquam formati sunt, polymeri in res tridimensionales, ut lagenas aquarias, formari possunt per injectionem.
Polymeri periti diu hypothesim proposuerunt, si polymeri in laminam bidimensionalem crescere possent, materias robustissimas et leves formare debere. Attamen, multae decades laboris in hoc campo ad conclusionem perduxerunt tales laminas creare impossibile esse. Una causa huius erat, si unum tantum monomerum sursum deorsumve, extra planum laminae crescentis, rotaturum, materia in tribus dimensionibus expandere incipiet et structura laminae similis amittatur.
Attamen, in novo studio, Strano et collegae eius novum processum polymerizationis excogitaverunt qui eis permittit laminam bidimensionalem, polyaramidam appellatam, generare. Pro elementis monomerorum constituendis, compositum, melaminum appellatum, utuntur, quod anulum atomorum carbonii et nitrogenii continet. Sub condicionibus rectis, haec monomera in duabus dimensionibus crescere possunt, discos formantes. Hi disci inter se accumulantur, vinculis hydrogenii inter stratas coniuncti, quae structuram valde stabilem et robustam reddunt.
“Loco moleculae spaghetti similis creandae, planum moleculare laminae similem creare possumus, ubi moleculae se in duabus dimensionibus inter se haerere efficimus,” Strano dicit. “Hic mechanismus sponte in solutione fit, et postquam materiam synthetizavimus, facile tenues membranas, quae extraordinarie robustae sunt, per rotationem oblinere possumus.”
Quia materia in solutione se ipsam congregat, magnis quantitatibus fieri potest simpliciter quantitate materiae initialis aucta. Investigatores demonstraverunt se superficies pelliculis materiae, quam 2DPA-1 appellant, obducere posse.
"Hoc progressu, moleculas planas habemus quae multo facilius in materiam robustissimam, sed tenuissimam, transformabuntur," Strano dicit.
Lux autem fortes
Investigatores invenerunt modulum elasticitatis novae materiae — mensuram quantae vis necessariae sunt ad materiam deformandam — quater et sexies maiorem esse quam vitri globulis impervii. Invenerunt etiam limitem elasticitatis eius, sive quanta vis necessaria est ad materiam frangendam, duplum esse quam ferri, quamvis materia tantum sextam partem densitatis ferri habeat.
Alia proprietas magni momenti 2DPA-1 est quod gasibus impermeabilis est. Dum alia polymera ex catenis contortis cum hiatibus fiunt quae gases per ea penetrare sinunt, nova materia ex monomeris constat quae inter se cohaerent sicut LEGO, et moleculae inter ea transire non possunt.
“Hoc nobis permittere potest ut tenuissimas tunicas creemus quae aquam vel gases omnino prohibere possint ne per eam transeant,” Strano dicit. “Hoc genus tunicae impedimentalis adhiberi potest ad metallum in curribus aliisque vehiculis, vel structuris ferreis protegendum.”
Strano et discipuli eius nunc accuratius investigant quomodo hoc polymerum particulare laminas bidimensionales formare possit, et experimenta faciunt cum mutatione compositionis molecularis eius ad alia genera novarum materiarum creandarum.
Investigatio a Centro pro Transportatione Nanofluidica Augmentata (CENT) pecunia sustentata est, quod est Centrum Investigationis Finis Energiae, quod a Ministerio Energiae Civitatum Foederatarum, Officio Scientiae, et Laboratorio Investigationis Exercitus patrocinatur.
News Contactus:
Email: [Inscriptio protected]
Tel: 86, 28, 8411 1861,