Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Создан «невозможный» 2D-материал: легкий как пластик и прочнее стали

Создан «невозможный» 2D-материал: легкий как пластик и прочнее стали
Инженеры Массачусетского технологического института разработали новый сверхтонкий материал, который легче пластика, но прочнее стали. Он может использоваться в транспортных средствах или электронике, и в нем используется технология производства, которая ранее считалась невозможной.


Полимеры — это универсальные материалы, наиболее известным примером которой можно назвать пластмассу. Под микроскопом полимеры обычно выглядят как волнистые нити, одномерные цепочки звеньев (мономеры), но они могут быть объединены в трехмерные формы с помощью литья под давлением.

Заставить полимеры связываться друг с другом с образованием двумерных листов оказалось на удивление сложно. Хотя некоторые команды добились определенного успеха, полученные материалы имеют недостатки, которые снижают их прочность или другие желаемые свойства.

Для нового исследования ученые Массачусетского технологического института разработали новый метод производства, который позволяет полимерам формировать 2D-листы, сохраняя при этом прочность. Команда начала с меламина в качестве мономера, у которого структура углеродных и азотных колец. В растворе, находящемся в правильных условиях, молекулы растут боком в форме дисков, которые затем укладываются друг на друга, а водородные связи удерживают слои вместе.

«Вместо того, чтобы делать молекулу, похожую на спагетти, мы можем сделать пластинчатую молекулярную плоскость, где заставляем молекулы соединяться друг с другом в двух измерениях», — сказал Майкл Страно, старший автор исследования. «Этот механизм происходит спонтанно в растворе, и после синтезирования материала мы можем легко наносить методом центрифугирования тонкие пленки, которые обладают необычайной прочностью».


Команда назвала материал 2DPA-1, и он обладает несколькими впечатляющими свойствами. Несмотря тонкость и легкость полимера, его предел текучести в два раза выше, чем у стали, и для деформации требуется приложить в 6 раз больше силы, чем для пуленепробиваемого стекла. Он также полностью непроницаем для газов и жидкостей.

Обладая такими способностями, 2DPA-1 может стать легким, прочным, водонепроницаемым покрытием для транспортных средств, электронных устройств или даже использоваться в качестве строительного материала.

«Обычно мы не думаем о пластике как о чем-то, что можно использовать для строительства здания, но с этим материалом можно создавать новые вещи», — сказал Страно. «У него очень необычные свойства, и мы очень этому рады».

По словам команды метод производства легко масштабируется и может быть изменен для изготовления других типов материалов.

Исследование опубликовано в журнале Nature.

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
0
Boeing пристыковала капсулу экипажа к космической станции

Boeing пристыковала капсулу экипажа к космической станции

С испытательным манекеном на борту, капсула астронавтов Boeing впервые взлетела и пристыковалась к Международной космической станции в пятницу, что стало огромным достижением для компании после многих лет фальстартов.

С появлением Starliner НАСА, наконец, осознало свои давние усилия по доставке на космическую станцию капсул с экипажем от конкурирующих американских компаний.У SpaceX уже есть разбег. Компания Илона Маска провела такое же испытание три года назад и с тех пор запустила на космическую станцию 18 астронавтов, а также туристов.«Сегодня знаменательная день», — сообщил по радио астронавт НАСА Боб Хайнс ...
22.05.22 14:15
0
0
Инженеры изучают данные телеметрии Вояджера-1

Инженеры изучают данные телеметрии Вояджера-1

Пока космический корабль НАСА Вояджер-1 продолжает передавать научные данные и в остальном работает в обычном режиме, команда миссии ищет источник проблемы с системными данными.

Команда инженеров космического корабля пытается разгадать загадку: межзвездный исследователь работает нормально, получает и выполняет команды с Земли, а также собирает и возвращает научные данные. Но показания системы артикуляции и управления ориентацией зонда (AACS) не отражают того, что на самом деле происходит на борту. AACS контролирует ориентацию 45-летнего Вояджера. Помимо других задач, он ...
19.05.22 17:28
0
0
ВВС США успешно запустили гиперзвуковую ракету с четвертой попытки

ВВС США успешно запустили гиперзвуковую ракету с четвертой попытки

Это был четвертый раз, когда ВВС США успешно запустили свое гиперзвуковое оружие быстрого реагирования (ARRW) AGM-183A с борта B-52H Stratofortress 14 мая 2022 года у побережья Южной Калифорнии после трех неудач.

Общий рост международной напряженности привел к тому, что гонка вооружений по созданию практических гиперзвуковых ракет набирает обороты, особенно в Соединенных Штатах, которые ранее больше концентрировались на исследованиях, чем на развертывании. В этом нет ничего удивительного, потому что гиперзвуковое оружие изменит правила игры и изменит ход войны так, как не наблюдалось со времен разработки ...
18.05.22 17:01
0
2
Исследователи используют галактику как «космический телескоп» для изучения сердца молодой Вселенной

Исследователи используют галактику как «космический телескоп» для изучения сердца молодой Вселенной

Уникальный новый инструмент в сочетании с мощным телескопом и небольшой помощью природы дал исследователям возможность заглянуть в галактические ясли в сердце молодой Вселенной.

После Большого взрыва около 13,8 миллиардов лет назад ранняя Вселенная была заполнена огромными облаками нейтрального диффузного газа, известными как затухающие альфа-системы Лаймана, или DLA. Эти DLA служили галактическими питомниками, поскольку газы внутри медленно конденсировались, подпитывая формирование звезд и галактик. Их все еще можно наблюдать сегодня, но это непросто.«DLA — это ключ к по...
18.05.22 16:52
0
0
Тефлоновая опреснительная мембрана быстро очищает воду

Тефлоновая опреснительная мембрана быстро очищает воду

Инженеры Токийского университета разработали новый тип опреснительной мембраны, которая работает быстрее и требует меньшего давления и энергии, чем существующие технологии.

Новая мембрана состоит из ряда наноразмерных трубок, облицованных материалом на основе тефлона, который отталкивает соли, позволяя воде проходить с небольшим трением. Многие регионы мира сталкиваются с нехваткой чистой питьевой воды, и с изменением климата эта проблема будет только усугубляться. Опреснение солоноватой или морской воды жизненно важно, и в работах нет недостатка в творческих устрой...
17.05.22 15:03
0
0
«Каталитический конденсатор» позволяет дешевым металлам вести себя как редкие и дорогие

«Каталитический конденсатор» позволяет дешевым металлам вести себя как редкие и дорогие

Для многих важных химических реакций в качестве катализаторов требуются редкие и дорогие металлы, поэтому ученые разработали устройство, активно настраивающее обычный алюминий, чтобы он вел себя как другие металлы.

Во многих отраслях промышленности платина, палладий, родий и другие металлы являются ключевыми движущими силами реакций, используемых для производства материалов и химикатов. Проблема в том, что эти металлы трудно достать, и поэтому они очень дорогие, что увеличивает стоимость производственного оборудования и процессов, а также конечных продуктов.Новое исследование, проведенное Университетом Минне...
10.05.22 17:45
0
1
Электронная кожа с крошечными магнитными волосками будет чувствовать прикосновение

Электронная кожа с крошечными магнитными волосками будет чувствовать прикосновение

Кожа - самый большой орган тела и играет ключевую роль в развитии осязания, но её чувствительность трудно воспроизвести в искусственных версиях. Теперь исследователи разработали новый тип электронной кожи (e-skin), содержащий крошечные встроенные волоски, которые могут точно воспринимать прикосновение и направление его движения.

Электронная кожа представляет собой тонкие пленки материала с электронными свойствами, которые позволяют выполнять некоторые функции естественной кожи человека, такие как регистрация прикосновения, давления, температуры или даже боли. Такая искусственная кожа может быть полезна для пациентов, нуждающихся в трансплантатах после серьезной травмы, или для придания более развитого осязания протезам и ...
01.05.22 11:14
0
1
Добавление новых букв в алфавит ДНК удваивает плотность хранения данных

Добавление новых букв в алфавит ДНК удваивает плотность хранения данных

Как и большинство вещей, природная система хранения данных, ДНК, намного превосходит все, что мы создали. Теперь исследователи из Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне удвоили и без того невероятную емкость памяти, добавив дополнительные буквы в его «алфавит», и разработали новый способ чтения.

ДНК естественным образом состоит из комбинаций четырех азотистых оснований: аденина, гуанина, цитозина и тимина. Обозначенные буквами A, G, C и T, эти основания группируются в различных последовательностях, образуя чертежи для каждого живого организма. И эта система хранения информации невероятно плотная: один грамм ДНК способен хранить до 215 петабайт (215 миллионов ГБ) данных. Это делает его оч...
04.03.22 10:41
0