דער נייער מאַטעריאַל איז אַ צוויי-דימענסיאָנעלער פּאָלימער, געמאַכט פֿון מעלאַמין , וואָס זעלבסט-אַסעמבלט זיך אין שיכטן, נישט ווי אַלע אַנדערע פּאָלימערן, וואָס פֿאָרמען איין-דימענסיאָנעלע, שפּאַגעטי-ווי קייטן. ביז איצט האָבן וויסנשאַפֿטלער געגלויבט אַז עס איז אוממעגלעך צו ברענגען פּאָלימערן צו פֿאָרמען צוויי-דימענסיאָנעלע שיכטן.
אזא מאַטעריאַל קען גענוצט ווערן ווי אַ לייכטע, שטאַרקע באַדעקונג פֿאַר אויטאָ טיילן אָדער סעלפאָונז, אָדער ווי אַ בוימאַטעריאַל פֿאַר בריקן אָדער אַנדערע סטרוקטורן, זאָגט מיכאל סטראַנאָ, דער קאַרבאָן פּ. דאַבס פּראָפעסאָר פֿון כעמישער אינזשעניריע ביי MIT און דער עלטערער מחבר פֿון דער נײַער שטודיע.
"מיר טראַכטן געוויינטלעך נישט פון פּלאַסטיק ווי עפּעס וואָס מען קען נוצן צו שטיצן אַ בנין, אָבער מיט דעם מאַטעריאַל קען מען ערמעגלעכן נייע זאַכן," זאָגט ער. "עס האָט זייער ומגעוויינטלעכע אייגנשאַפטן און מיר זענען זייער אויפֿגעברויזט וועגן דעם."
די פֿאָרשער האָבן אַרײַנגעגעבן צוויי פּאַטענטן אויף דעם פּראָצעס וואָס זיי האָבן גענוצט צו שאַפֿן דאָס מאַטעריאַל, וואָס זיי באַשרײַבן אין אַן אַרטיקל וואָס דערשײַנט הײַנט אין נאַטור . MIT פּאָסטדאָק יוווען זענג איז דער הויפּט־מחבר פֿון דער שטודיע.
צוויי דימענשאַנז
פּאָלימערן, וואָס אַרייַננעמען אַלע פּלאַסטיקס, באַשטייען פון קייטן פון בוי-שטיינער גערופן מאָנאָמערן. די קייטן וואַקסן דורך צולייגן נייַע מאָלעקולן צו זייערע ענדס. אַמאָל געשאפן, קענען פּאָלימערן ווערן געפאָרעמט אין דריי-דימענסיאָנאַלע אָביעקטן, ווי וואַסער פלאַשן, ניצנדיק ינדזשעקשאַן מאָלדינג.
פּאָלימער וויסנשאַפֿטלער האָבן לאַנג געשטעלט די היפּאָטעזע אַז אויב פּאָלימערן קענען ווערן געבראַכט צו וואַקסן אין אַ צוויי-דימענסיאָנאַלן בויגן, זאָלן זיי שאַפֿן גאָר שטאַרקע, לייכטע מאַטעריאַלן. אָבער, פילע יאָרצענדליקער אַרבעט אין דעם פעלד האָבן געפֿירט צו דער מסקנה אַז עס איז אוממעגלעך צו שאַפֿן אַזעלכע בויגן. איין סיבה דערפֿאַר איז געווען אַז אויב נאָר איין מאָנאָמער דרייט זיך אַרויף אָדער אַראָפּ, אַרויס פֿון דער פלאַך פֿון דעם וואַקסנדיקן בויגן, וועט דער מאַטעריאַל אָנהייבן צו יקספּאַנדירן אין דריי דימענסיעס און די בויגן-ווי סטרוקטור וועט פֿאַרלוירן גיין.
אבער, אין דער נייער שטודיע, האבן סטראנא און זיינע קאלעגן אויסגעטראכט א נייעם פאלימעריזאציע פראצעס וואס ערלויבט זיי צו שאפן א צוויי-דימענסיאנעלע שיכט גערופן א פאליאראמיד. פאר די מאנאמארע בוי-שטיינער, ניצן זיי א קאמפאונד גערופן מעלאמין, וואס אנטהאלט א רינג פון קוילן-שטאף און שטיקשטאף אטאמען. אונטער די ריכטיגע באדינגונגען, קענען די מאנאמערן וואקסן אין צוויי דימענסיעס, פארמענדיג דיסקס. די דיסקס שטאפלען זיך איינע אויף די אנדערע, צוזאמענגעהאלטן דורך וואסערשטאף בונדן צווישן די שיכטן, וואס מאכן די סטרוקטור זייער סטאביל און שטארק.
"אנשטאט צו מאכן א שפאַגעטי-ענלעכע מאלעקול, קענען מיר מאכן א בויגן-ענלעכע מאלעקולארע פלאך, וואו מיר ברענגען מאלעקולן זיך צו פארבינדן אין צוויי דימענסיעס," זאגט סטראַנאָ. "דער מעכאניזם פאסירט ספאנטאניש אין לייזונג, און נאכדעם וואס מיר סינטעזירן דעם מאטעריאל, קענען מיר לייכט דרייען-קאָוטן דינע פילמען וואס זענען אויסערגעווענליך שטארק."
ווייל דער מאַטעריאַל זעלבסט-אַסעמבלט זיך אין לייזונג, קען מען עס מאַכן אין גרויסע קוואַנטיטעטן דורך פשוט פאַרגרעסערן די קוואַנטיטעט פון די סטאַרטינג מאַטעריאַלן. די פאָרשער האָבן געוויזן אַז זיי קענען באַדעקן ייבערפלאַכן מיט פילמען פון דעם מאַטעריאַל, וואָס זיי רופן 2DPA-1.
"מיט דעם פארשריט, האבן מיר פלאכע מאלעקולן וואס וועלן זיין פיל גרינגער צו פארמירן אין א זייער שטארקן, אבער גאר דין מאטעריאל," זאגט סטראנא.
ליכט אָבער שטאַרק
די פֿאָרשער האָבן געפֿונען אַז דער נײַער מאַטעריאַלס עלאַסטישער מאָדולוס — אַ מאָס פֿון וויפֿל קראַפֿט עס נעמט צו דעפֿאָרמירן אַ מאַטעריאַל — איז צווישן פֿיר און זעקס מאָל גרעסער ווי יענע פֿון קוילן-זיכערן גלאָז. זיי האָבן אויך געפֿונען אַז זײַן שטראָם-שטאַרקייט, צי וויפֿל קראַפֿט עס נעמט צו צעברעכן דאָס מאַטעריאַל, איז צוויי מאָל אַזוי שטאַרק ווי שטאָל, כאָטש דאָס מאַטעריאַל האָט בלויז אַרום אַ זעקסטל די געדיכטקייט פֿון שטאָל.
נאך א שליסל אייגנשאפט פון 2DPA-1 איז אז עס איז נישט דורכדרינגלעך פאר גאזן. בשעת אנדערע פאלימערן זענען געמאכט פון געקרויזטע קייטן מיט לעכער וואס לאזן גאזן דורכדרינגען, איז דער נייער מאטעריאל געמאכט פון מאנאמערן וואס פארשליסן זיך צוזאמען ווי לעגאס, און מאלעקולן קענען נישט אריינקומען צווישן זיי.
"דאָס קען אונדז דערלויבן צו שאַפֿן אולטראַ-דינע באַדעקונגען וואָס קענען גאָר פאַרהיטן וואַסער אָדער גאַזן פון דורכגיין," זאָגט סטראַנאָ. "די סאָרט באַריער באַדעקונג קען ווערן גענוצט צו באַשיצן מעטאַל אין קאַרס און אַנדערע וועהיקלעס, אָדער שטאָל סטרוקטורן."
סטראַנאָ און זיינע סטודענטן שטודירן איצט מער דעטאַלירט ווי אַזוי דאָס באַזונדערע פּאָלימער איז ביכולת צו פֿאָרמירן צוויי-דימענסיאָנאַלע שיכטן, און זיי עקספּערימענטירן מיט ענדערן זײַן מאָלעקולאַרן צוזאַמענשטעל צו שאַפֿן אַנדערע טיפּן נײַע מאַטעריאַלן.
די פאָרשונג איז געווען פינאַנצירט דורך דעם צענטער פֿאַר פֿאַרבעסערט נאַנאָפלוידיק טראַנספּאָרט (CENT), אַן ענערגיע גרענעץ פאָרשונג צענטער ספּאָנסאָרט דורך די יו. עס. דעפּאַרטמענט פון ענערגיע אָפיס פון וויסנשאַפֿט, און די אַרמיי פאָרשונג לאַבאָראַטאָריע.
נייַעס קאָנטאַקט:
email: [אימעיל באשיצט]
Tel: +86-28-8411-1861