A sokak által a világ legrangosabb egyetemének tartott bostoni intézmény kutatóinak egy újfajta eljárással olyan anyagot sikerült létrehozniuk, amelynek sűrűsége mindössze hatoda az acélénak, mégis kétszer olyan erős. "Szemben a többi polimerrel, amelyek egydimenziós, spagettiszerű láncokat alkotnak, az új anyag egy kétdimenziós polimer, amely lapokká áll össze" - magyarázza a felfedezés különlegességét az MIT honlapja, hozzátéve, hogy a kutatók mindeddig meg voltak róla győződve, hogy efféle kétdimenziós polimereket lehetetlen létrehozni.

A tudósok régóta feltételezték, hogy amennyiben a műanyagokat alkotó polimereket valahogyan kétdimenziós lemezekké tudnák alakítani, a végeredmény egy rendkívül könnyű, ugyanakkor tartós anyag lenne, azonban több évtizednyi kutatás után arra jutottak, hogy ezt a valóságban lehetetlen kivitelezni. Ennek a legfőbb oka, hogy ha a polimereket alkotó monomerek közül akár egyetlen is kifordul a lap síkjából, akkor az anyag elkezd három dimenzióban tágulni, ezzel megbontva a szerkezetet.

A Nature tudományos folyóiratban múlt szerdán publikált tanulmány szerint az MIT kutatói a melamin nevű szerves vegyületet használták a kísérletek során, amely szén- és nitrogénatomokból álló gyűrűt tartalmaz, ezzel pedig elérték, hogy a monomerek kétdimenziós korongokká fejlődjenek. Az egymásra rakódó korongokat a 2DPA1-nek elnevezett anyagban nitrogénkötések tartják össze, amely rendkívül erős és stabil szerkezetet eredményez.

Michael Strano, az MIT vegyészmérnöke és a kutatás vezetője a felfedezés jelentőségéről nyilatkozva elmondta, hogy mivel az új anyag rendkívül könnyű és tartós, így számtalan területen lehet használni az autóalkatrészek vagy mobiltelefonok borításától kezdve egészen a hidak vagy más építmények létrehozásáig. Ebből a szempontból a 2DPA1 egyik nagy előnye, hogy a hagyományos műanyagokkal szemben nem csak a vizet, de a gázokat sem ereszti át, így a használatával tökéletes védőbevonat képezhető a fémfelületeken.

A tanulmány szerzői szerint az új anyag elasztikus modulusa 12,7±3,8 Gigapaskal, vagyis nagyjából a tölgyfának megfelelő rugalmassággal rendelkezik, a folyáshatára pedig 488±57 Megapascal, ami kétszerese a hagyományos, A36-os szerkezeti acélénak. A 2DPA1 másik pozitív tulajdonsága, hogy megfelelő körülmények között spontán módon képződik, így az alapanyagok növelésével nagy mennyiségben is könnyedén állítható elő. Egyelőre még az MIT kutatói is tanulmányozzák, hogy az általuk létrehozott polimer hogyan képes kétdimenziós lapokat létrehozni, a jövőben pedig a molekuláris felépítés megváltoztatásával megpróbálnak majd újabb, eddig nem létező anyagokat alkotni.

(A borítókép illusztráció, Fotó: Getty Images)

Rettenetesen ellenálló, önjavító betont fejlesztettek A hagyományos teszteken 30 százalékkal ellenállóbbnak bizonyult a többi betonnál, repedés esetén pedig „kijavította” önmagát.