hebben chemische ingenieurs bij MIT iets afgetrokken dat ooit onmogelijk was. Door polymeriserend materiaal in twee verschillende richtingen tegelijk, hebben ze een polymeer gemaakt dat erg sterk is. U kunt een pre-printversie van het papier op ARXIV lezen.
Polymeren zijn tal van hun behulpzame eigenschappen verschuldigd aan het feit dat ze lange ketens maken. Moleculen die bekend staan als monomeren komen samen in snaren bij elkaar gehouden door covalente obligaties. Polymeerketens kunnen worden verknoopt die zijn eigenschappen verandert, maar er is al lang gedacht dat materiaal dat kettingen had door de X- en Y-as wenselijke eigenschappen zou hebben, maar waardoor deze betrouwbaar een uitdaging is.
Een deel van het probleem is dat het moeilijk is om moleculen op te lossen, zelfs grote monomeren. Als een monomeer in de keten een beetje roteert, zal het een defect in de 2D-structuur creëren en die defect snel zal groeien terwijl u veel meer monomeren toevoegt. De nieuwe techniek is relatief eenvoudig te doen en is onomkeerbaar, wat goed is omdat omkeerbare ketens de neiging hebben om ongewenste kenmerken zoals lage chemische stabiliteit te hebben. Synthese vereist een paar chemicaliën zoals melamine, calciumchloride, pyridine en tromsiczuur. Samen met N-methyl-2-pyrrolidon vormt het mengsel uiteindelijk een gel. Het team nam stukjes gel en drenkte het in ethanol. Met wat filtering, ultrasone, centrifugeren en wassen met water en aceton, was het materiaal klaar voor het drogen van vacuüm en werd het in een poeder gemaakt.
Het poeder wordt opgelost in zuur en geplaatst op een draaiende siliciumwafer om een gepolymeriseerde nanofilm te vormen. Andere 2D-films zijn geproduceerd, zoals grafeen, maar polymeerfilms kunnen een aantal toepassingen hebben. In het bijzonder zijn in tegenstelling tot conventionele polymeren, vellen van dit materiaal ondoordringbaar voor gas en vloeistof, waardoor het zeer behulpzaam zou kunnen maken als een coating.
Volgens het MIT-persbericht is de elastische modulus van de film ongeveer vier en zes keer groter dan die van kogelvrij glas. De hoeveelheid kracht die nodig is om het materiaal te breken, is ongeveer twee keer dat van staal. Het klinkt niet als dit materiaal zal op elk gewenst moment uit onze 3D-printers vallen. Maar misschien heb je een dag in staat om 2D Super-Strong Hars te krijgen.
Voor al hun fouten veranderden conventionele polymeren de wereld als we het kennen. Sommige polymeren komen natuurlijk voor en sommige gebruiken ook natuurlijke ingrediënten.