MIT化学工程师使用新型的聚合工艺创造了一种比钢和塑料一样强的新材料，并且可以很容易地大量制造。
新材料是一种二维聚合物，与所有其他聚合物不同，它们会形成一维的意大利面条状链。到目前为止，科学家们认为不可能诱导聚合物形成2D纸。
Michabor P. Dubbs的化学工程教授Michael Strano说，这种材料可以用作汽车零件或手机的轻巧，耐用的涂层，也可以用作桥梁或其他结构的建筑材料。新研究。
“我们通常不认为塑料是您可以用来支持建筑物的东西，但是有了这种材料，您可以启用新事物。”他说。“它具有非常不寻常的特性，我们对此感到非常兴奋。”
研究人员在他们用来生成材料的过程中申请了两项专利，他们在今天出现的论文中描述了这些专利自然。MIT博士后Yuwen Zeng是该研究的主要作者。
二维
包括所有塑料的聚合物由称为单体的构件链组成。这些链通过将新分子添加到它们的末端来生长。一旦形成，可以使用注塑成型将聚合物形成三维物体，例如水瓶。
聚合物科学家长期以来一直假设，如果可以诱导聚合物生长成二维纸，则应形成极其强，轻质的材料。欧洲杯足球竞彩但是，在这一领域的数十年工作得出的结论是，不可能创建此类床单。这样做的一个原因是，如果只有一个单体向上或向下旋转，从生长板的平面上旋转，则材料将开始在三个维度上扩展，并且板状结构将丢失。
但是，在新研究中，Strano和他的同事提出了一个新的聚合过程，使他们能够生成一个称为聚氨基酰胺的二维纸。对于单体构建块，他们使用一种称为三聚氰胺的化合物，其中包含碳和氮原子环。在正确的条件下，这些单体可以在二维中生长，形成磁盘。这些磁盘彼此堆叠，由层之间的氢键固定在一起，从而使结构非常稳定和坚固。
“与其制作意大利面条状的分子，我们可以制作一个薄片样的分子平面，在那里我们获得分子以二维的方式将自己钩在一起，”斯特拉诺说。“这种机制是在溶液中自发发生的，在合成材料后，我们可以轻松地旋转涂层薄膜，这些薄膜非常强烈。”
由于材料在溶液中的组装中，因此可以通过简单地增加起始材料的数量来大量制造。欧洲杯足球竞彩研究人员表明，他们可以用材料的薄膜覆盖表面，他们称为2DPA-1。
“随着这一进步，我们拥有的平面分子将变得更容易成一种非常强大但非常薄的材料，”斯特拉诺说。
轻但坚固
研究人员发现新材料的弹性模量 - ；一种衡量材料变形的力量的量度 -比防弹玻璃大四到六倍。他们还发现，即使材料仅占钢的密度约为六分之一，它的屈服强度或破坏材料所需的力是钢的两倍。
2DPA-1的另一个关键特征是气体不可渗透。虽然其他聚合物是由带有间隙的盘绕链制成的，但可以使气体渗入，但新材料是由像乐高积木一样锁定在一起的单体制成的，分子无法在它们之间锁定。
“这可以使我们能够制造超薄涂层，以完全防止水或气体通过，”斯特拉诺说。“这种屏障涂层可用于保护汽车和其他车辆或钢结构中的金属。”
Strano和他的学生现在正在更详细地研究该特定聚合物如何形成2D纸，并且他们正在尝试更改其分子构成以创建其他类型的新型材料。欧洲杯足球竞彩
该研究由增强纳米流体运输中心（Cent）资助，由美国科学办公室和陆军研究实验室赞助的能源边界研究中心。欧洲杯线上买球
