Исследователи создали материал прочнее стали и легкий, как пластик

Его ученые Массачусетский технологический университет США создали новый материал, прочнее стали, но легкий как пластик.

Достижение стало возможным благодаря тому, что до сих пор считалось невозможным: новый процесс полимеризация в два измерения. Фактически, новый материал можно легко производить в больших количествах.

Исследователи под руководством профессора Майкла Страно с факультета химического машиностроения Массачусетского технологического института, опубликовавшего статью в журнале Nature, создали двумерный полимер где самосборный в последовательных листах, в отличие от других полимеров, которые образуют одномерные цепи типа «спагетти». До сих пор ученые считали невозможным «заставить» полимеры формировать двумерные листы.

Новый материал можно было бы использовать в качестве легкого, но прочного покрытия на автомобильных деталях, в качестве строительного материала для мостов или других конструкций, а также в других областях (например, в военных целях). Как выразился Страно, «мы обычно не думаем о пластике как о чем-то, что мы можем использовать для поддержки здания, но с новым материалом мы можем делать новые вещи благодаря его очень необычным свойствам».

Полимеры, к которым относятся все пластмассы, состоят из цепочек мономеров, которые можно наращивать, добавляя к их концам новые молекулы. После формирования полимеры могут быть преобразованы в трехмерные объекты (например, бутылки с водой).

Специалисты по полимерам давно полагали, что если бы они могли формировать двумерные листы, то создали бы легкие, но прочные материалы, что сейчас — впервые — стало реальностью, после десятилетий бесплодных исследований, разочаровавших их. привели их к выводу, что это невозможно. Благодаря новому процессу полимеризации, открытому в Массачусетском технологическом институте, теперь мономеры могут образовывать двумерные полимеры в форме дисков, которые «укладываются» друг на друга, при этом водородные связи удерживают диски вместе и придают стабильность и прочность. ко всей структуре. Это создает тонкие пленки, которые можно производить массово.

Как показали его испытания, новый материал имеет лишь 1/16 плотности стали, но для его разрушения нужно приложить в два раза большую силу, чем к стали, чтобы разрушить последнюю. Он также непроницаем для газов или воды, чего нельзя сказать о других полимерах. Исследователи уже подали два патента на новую технологию, чтобы запатентовать свое изобретение.