Új anyagot fejlesztettek ki a MIT mérnökei, ami tulajdonságai alapján igen ígéretes: egyrészt könnyű, mint a műanyag, ereje viszont az acéléval egyenértékű.
A Massachusetts Institute of Technology szakemberei, Michael Strano vegyészprofesszor vezetésével fejlesztették ki azt az új, 2DPA-1 névre keresztelt anyagot, ami kis tömegének köszönhetően széleskörben felhasználható. Alkalmazása célszerű például az autókarosszéria-gyártásban, a mobiltelefon-iparban, valamint az építőiparban – ez utóbbi esetében hidak építésekor, illetve egyéb vázszerkezetek alapanyagaként.
„Alapvetően eszünkbe sem jutott volna, hogy a műanyagra építési alapanyagként gondoljunk, azonban ezzel az új fejlesztéssel eddig ki nem próbált útra léphetünk. (…) A 2DPA-1-nek nagyon szokatlan tulajdonságai vannak, ami miatt rendkívül izgatottak vagyunk” – magyarázza a projektet Michael Strano, a Carbon Petroleum Dubbs Intézet vegyészprofesszora, a tanulmány szenior szerzője.
A tudósok mindeddig úgy hitték, hogy lehetetlenség polimerekből kétdimenziós lapokat képezni. A 2DPA-1 azonban rácáfol erre: alkotóelemei maguktól rendeződnek kétdimenzióssá, úgynevezett poliamidokká. A kialakult lemezek egymásra rétegződnek, ezeket a rétegeket pedig hidrogénkötés tartja össze, amelynek köszönhetően a poliamid szerkezetében nagyon erős és stabil lesz.
„Azokat a polimereket, amelyek egységek láncolatát alkotó műanyagból állnak, monomernek nevezzük. A láncok végéhez kapcsolt új molekulák hozzáadásával növelhetők. A már létrejött polimerek ezután 3D tárgyakká formázhatók – pl. fröccsöntéssel vizes palackokká. (...) A polimereket kutató tudósok körében sokáig megállta a helyét az a hipotézis, hogy azok nem alakulhatnak különösen erős, ultrakönnyű tulajdonságokkal rendelkező 2D lemezekké. Sőt, mi több, minden eredmény azt mutatta, hogy ez egyenesen lehetetlenség. Ennek egyik oka az volt, hogy megfigyelések szerint, akárha csak egyetlen monomert is fordítva helyeztünk be a növekedő 2D szerkezetbe, akkor az onnantól három dimenzióssá változott, és a lapszerű struktúra elveszett” – részletezi a hivatalos közlemény a tudományos felfedezés lényegét.
A kutatások azt bizonyítják, hogy az új vegyület négyszer-hatszor erősebb a golyóálló üvegnél, emellett az acéléhoz képest kétszeres a törésállósága, míg sűrűsége csupán annak egyhatoda. Anyagszerkezete a LEGO-hoz hasonló módon zárt, így a gázmolekulák nem jutnak át rajta.
„Mindezek a tulajdonságok teszik lehetővé, hogy a fejlesztett 2DPA-1-ból ultravékony víz- és gázzáró réteget képezhetünk a tárgyak felületén. (…) Ez a fajta filmréteg kiválóan alkalmas az autók és egyéb járművek fémrészeinek, vagy más acélszerkezetek (korrózió)védelmére” – összegzi a projektet Strano professzor.
Massachusetts Institute of Technology | Web | Facebook | Instagram
Forrás: designboom , MIT
Ha tetszett a cikk, és szeretnél előfizetni magazinunkra, itt teheted meg.
