Doteraz nemožné. Nový 2D materiál je ľahký ako plast, ale pevnejší než oceľ
Tím chemických inžinierov z MIT vyvinul nový materiál, ktorý je pevnejší ako oceľ, no ľahký ako plast. Ak sa materiál osvedčí, mohol by poslúžiť ako konštrukčný materiál, alebo odolný vodotesný náter pre vozidlá a elektroniku. Na tému upozornil portál Futurism.
Nový 2D materiál
Ako uvádza Michael Strano, hlavný autor štúdie publikovanej v žurnále Nature, nový materiál má veľmi špecifické a nezvyčajné vlastnosti, ktoré ho predurčujú uplatniť sa v rôznych oblastiach.
Vytvoriť ľahký a zároveň odolný materiál je snom azda každého inžiniera. Niečo také si však vyžaduje čoraz častejšie využívanie nových a doposiaľ nikdy neotestovaných výrobných techník a procesov. Práve nedávno vytvorený materiál s názvom 2DPA-1 bol vyrobený prostredníctvom úplne prevratného polymerizačného procesu, ktorý umožnil vznik dvojrozmerných listov, upozorňuje portál InterestingEngineering.
Polyméry sú typickým príkladom makromolekulárnych látok. Polyméry (lineárne, pozn. redakcie) majú pod mikroskopom zvyčajne makromolekuly v tvare dlhých reťazcov. Tieto jednorozmerné reťazce pozostávajú z jednotiek nazývaných monoméry, čo sú východiskové stavebné častice polymérov.
Ako píše portál NewAtlas, tieto jednorozmerné reťazce dokážme pomocou rôznych výrobných metód prinútiť vytvárať trojrozmerné tvary, avšak dosiahnuť to, aby sa polyméry spojili a vytvorili dvojrozmerné listy, bolo takmer nemožné. Hoci niektoré vedecké tímy mali s týmto procesom aspoň nejaký úspech, zvyčajne výsledný materiál obsahoval množstvo chýb, ktoré znižovali jeho pevnosť prípadne spôsobovali iné nežiaduce vlastnosti.
Nemožné sa stalo skutočnosťou
Odborníkom z MIT sa však teraz podarilo vyvinúť novú metódu polymerizácie, ktorá umožňuje polymérom vytvárať 2D listy a zároveň zachovať obrovskú pevnosť. Dôvod, prečo si mnoho expertov z celého sveta myslelo, že niečo také nie je možné, je pomerne jednoduchý.
Ak sa totiž čo i len jeden monomér otáča smerom nahor alebo nadol, mimo rovinu rastúcej vrstvy, materiál sa začne rozpínať v troch rozmeroch, čím sa okamžite vylúčia všetky nádeje na vytvorenie „listovej“ štruktúry s jedinečnými vlastnosťami.
Tento problém však tím chemických inžinierov z MIT dokázal obísť. Odborníci ako monomér využili malú molekulu obsahujúcu dusík a uhlík nazývanú melamín. V roztoku pri správnych podmienkach tieto monoméry dokážu rásť v dvoch rozmeroch a formovať akési „disky“. Tieto disky sa potom môžu na seba vrstviť, pričom jednotlivé vrstvy sú pohromade držané vodíkovými väzbami.
„Namiesto vytvorenia molekuly podobnej špagetám môžeme vytvoriť molekulárnu rovinu podobnú listu, kde sa molekuly spoja v dvoch rozmeroch,“ uvádza Strano.
Týmto spôsobom vznikol nový materiál nazývaný 2DPA-1, ktorý napriek tomu, že je extrémne tenký a ľahký, má medzu klzu (napätie, pri ktorom dochádza k plastickej deformácii kovov) až 2-krát väčšiu ako oceľ. Navyše, materiál je pre plyny a kvapaliny nepriepustný a na jeho deformáciu je potrebné vynaložiť 6-krát viac úsilia ako pri nepriestrelnom skle.
Podľa slov zainteresovaných vedcov je výrobná metóda tiež ľahko škálovateľná a mohla by sa využiť aj pri výrobe iných typov materiálov.
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
SpaceX predbehol NASA. Takto vyzerá jeho nový vesmírny skafander
Zem má druhý mesiac, vieme odkiaľ pochádza. Odhalil ho gigantický kráter
Nové dôkazy: Na Marse mohol byť život. Nedávna misia odhalila prekvapivú vec
Jedna z najväčších záhad vedy: Už tušíme, kam sa „vyparilo” 50 % vesmíru
Neverili vlastným očiam: Nad Slovenskom letelo UFO (+fotografie)
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- EÚ chystá veľkú zmenu. Tisíce Slovákov prídu o vodičák
- Veľký elektropredajca krachuje. Má poslednú šancu, ako sa zachrániť
- Čakáme na neho 25 rokov. Prichádza jeden z najlepších Star Wars seriálov
- Efektivitou preráža strop. Postavili ničiteľa spaľovákov, ktorý rozprášil aj monopost F1
- Revolúcia odštartovala. Spustili výrobu prelomovej batérie bez lítia
-
- EÚ chystá veľkú zmenu. Tisíce Slovákov prídu o vodičák
- Veľký elektropredajca krachuje. Má poslednú šancu, ako sa zachrániť
- Od týchto noviniek sa Slováci neodlepia. Netflix a ďalší ti v máji vyrazia dych
- Čakáme na neho 25 rokov. Prichádza jeden z najlepších Star Wars seriálov
- Efektivitou preráža strop. Postavili ničiteľa spaľovákov, ktorý rozprášil aj monopost F1
-
- Veľký deň pre ľudstvo: NASA zachytila zašifrovanú správu z hlbokého vesmíru
- Prelom: Vedci prvýkrát umelo vytvorili čiernu dieru. Padli im sánky, keď začala žiariť
- EÚ stráca trpezlivosť. Obľúbenej sociálnej sieti Slovákov hrozí zákaz
- Od týchto noviniek sa Slováci neodlepia. Netflix a ďalší ti v máji vyrazia dych
- Odhalili desiatky podvodných e-shopov na Slovensku. Vyskúšali sme ich a neverili vlastným očiam (+zoznam)
Nepochopíš, ako si existoval bez nej. Vďaka novinke YouTube sa už nikdy nebudeš nudiť
Platforma Voice of Europe sa dostane na sankčný zoznam EÚ
Televízia al-Džazíra spoznala svoj osud v štáte Izrael. Vláda rozhodla takto
Na budove fakulty záhradníctva SPU vznikla zelená strecha
Pád vetroňa v Martine podľa záchranárov neprežil zhruba 60-ročný muž
Copyright© 2024 by Startitup, s. r. o. Všetky práva vyhradené