Az acélnál is erősebb műanyagot hoztak létre

2022 / 02 / 09 / Bobák Áron
Az acélnál is erősebb műanyagot hoztak létre
Bár az első műanyagot már több mint száz éve alkotta meg Leo Handrik Baekeland, a bakelit feltalálója, a terület még ma is számos innovációs lehetőséget rejt magában, ahogy azt a Massachusettsi Műszaki Egyetem (MIT) kutatói nemrég a saját példájukkal igazolták.

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.


Illusztráció az újonnan kifejlesztett, kétdimenziós polimerről (Fotó: Christine Daniloff/MIT)

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.


Ismerd meg a ROADSTER magazint!
AUTÓK - DESIGN - GASZTRO - KULT - UTAZÁS - TECH // Ha szereted a minőséget az életed minden területén, páratlan élmény lesz!
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.