Инженерной группе из Массачусетского технологического института (США) удалось разработать сверхтонкий материал, который оказался легким как пластик, но при этом гораздо прочнее стали.
При этом для получения материала была использована технология, которая до этого считалась нереализуемой. Вот про этот уникальный материал и его перспективы и пойдет речь в данном материале.
Новый 2D-материал - особая разновидность пластика, которую было нелегко получить
Как известно, полимеры - это универсальные материалы, и наиболее известными и распространенными являются пластмассы. Так вот если мы возьмем какой-нибудь полимер и изучим его структуру под микроскопом, то увидим, что они состоят из мономеров одномерных цепочек звеньев.
Для того чтобы преобразовать эту структуру в трехмерные формы, достаточно использовать литье под давлением. Вот только заставить полимеры соединиться друг с другом с формированием двумерных листов оказалось очень сложной задачей.
Некоторым научным группам удалось добиться какого-то прогресса в этом, но получавшийся в ходе экспериментов материал не отличался особой прочностью.
Но похоже, инженерам из Массачусетского технологического университета удалось найти решение и разработать уникальный метод производства, с помощью которого возможно получать 2D-листы из полимера, которые при этом сохраняют свои прочностные характеристики.
Новая технология получения особо прочного полимера
Для проведения эксперимента ученые решили использовать в качестве мономера меланин. Дело все в том, что он имеет структуру углеродных и азотных колец. После этого данный материал был помещен в специальный раствор, в котором протекает спонтанный процесс соединения молекул друг с другом сразу в двух измерениях.
А уже после, используя центрифугу, получившийся в растворе 2D-материал нанесли на материал.
Созданный таким образом материал получил название 2DPA-1 и, как показали последующие тесты, невзирая на то, что полученный материал сверхтонкий и легкий, его предел текучести как минимум в два раза превысил этот показатель для стали. А его прочность выше в шесть раз по сравнению с пуленепробиваемым стеклом. Кроме этого, такой материал оказался абсолютно непроницаем для газов и жидкостей.
Такой набор качеств материала 2DPA-1 открывает самые широкие перспективы его применения начиная от строительства, заканчивая производством электроники.
Тем более инженеры утверждают, что открытая ими технология легко масштабируется и может быть использована для получения других разновидностей материалов.
Результатами уже проделанной работы ученые поделились на страницах журнала Nature.
Ну а если вам понравился данный материал, то оцениваем его и подписываемся на канал. Спасибо за ваше внимание!