Прочнее стали и легче пластика: американские исследователи создали новый материал

Исследователи Массачусетского технологического института разработали новый материал, прочный как сталь, и легкий как пластик.

По словам Майкла Страно (Michael Strano), профессора химического машиностроения Карбона П. Даббса в Массачусетском технологическом институте и старшего автора нового исследования, его можно легко производить в больших количествах, а возможности использования могут быть самыми разнообразными: от легких покрытий для автомобилей и телефонов до строительных блоков для массивных конструкций, таких как мосты.

«Обычно мы не думаем о пластике как о чем-то, что можно использовать для поддержки здания, но с помощью этого материала можно создавать новые вещи», — сказал он в заявлении Массачусетского технологического института. «Он обладает очень необычными свойствами, и мы очень рады этому».

Материал в несколько раз прочнее пуленепробиваемого стекла, а сила, необходимая для его разрушения, в два раза больше, чем у стали, несмотря на то, что плотность материала составляет всего одну шестую часть плотности стали.

Исследователи смогли добиться этого, разработав новый процесс формирования полимеров. Пластмасса является примером полимеров, наряду с резиной и стеклом.

Исследователи хотели выяснить, смогут ли они создать двумерную версию полимера, который мог бы оставаться плоским, что делало бы его легким. Они десятилетиями пытались создать такой материал, и разработанный ими новый процесс был опубликован в рецензируемом журнале Nature на прошлой неделе.

Полимеры представляют собой цепочки отдельных молекул, называемых мономерами, соединенных между собой химическими связями. Обычно, когда полимеры образуются, они разрастаются в трехмерные объекты, подобно тому, как поднимается торт при выпекании в духовке. Проблема в том, что если хотя бы один мономер начинает вращаться, полимер становится трехмерным.

Например, представьте, что вы хотите выстроить детей в шеренгу и собрать их в зрительном зале, заставив их взяться за руки. Однако если хотя бы один из детей вздумает проявить непослушание и переместиться, порядок будет невозможно поддерживать.

Ключ к разгадке был найден в процессе, который позволил бы мономерам соединиться и вырасти в полимерную цепь, не заставляя ни один из мономеров отклоняться. Если бы вы могли создать несколько двумерных полимеров, вы могли бы укладывать их слоями, как диски, и складывать их вместе в тесном пространстве, подобно тому, как вы можете собрать в зрительный зал толпу детей, если они хорошо себя ведут.

Источник: USA Today


Login

Добро пожаловат! Войдите в свой аккаунт

Запомни меня Забыли пароль?
Lost Password