1 października 2022

 

Lekki materiał mocniejszy od stali

Opracowany przez naukowców z Massachusetts Institute of Technology materiał polimerowy nazwany 2DPA‑1 jest efektem procesu, który jak do tej pory wydawał się niemożliwym. Spolimeryzowano materiał, którego głównym  składnikiem jest melamina ułożona w dwuwymiarowe arkusze. Dotąd polimery zazwyczaj tworzyły łańcuchy.

Melamina zawiera atomy węgla i azotu ułożone w kręgu. W odpowiednich warunkach monomeryczne struktury melaminy wzrastają w dwóch wymiarach, tworząc dyski. Dyski układające się jeden nad drugim połączone są wiązaniami wodorowymi, dzięki czemu struktura jest mocna i stabilna. Materiał samoorganizuje się w roztworze i można produkować go tanio, w dużych ilościach. Wystarczy uzupełniać jego ilość.

Polimer ma zaskakujące właściwości. Jego moduł sprężystości od 4 do 6 razy przewyższa moduł szkła kuloodpornego. Posiada granicę sprężystości dwa razy większą od stali  przy zaledwie 1/6 jej gęstości. Ponadto jest wodoszczelny i odporny na przenikanie gazów.

Przewiduje się bardzo szeroki zakres jego zastosowań. W postaci cienkiej folii pokrywać nim można różne materiały. Może służyć np. w przemyśle lotniczym i samochodowym jako powłoka zabezpieczająca, może byś użyty w budownictwie, elektronice itp. Może być doskonale przylegającą do innego materiału powłoką zabezpieczającą przed wodą i wymianą gazową, jak również mocnym, lekkim i – jak zapewniają jego twórcy – tanim materiałem konstrukcyjnym.

news.mit.edu