Новий матеріал, створений за допомогою нового процесу полімеризації інженерами з MIT, це 2D-полімер, який сам збирається в листи, а не довгі, макароноподібні ланцюжки, як усі інші полімери. Досі вчені вважали, що робити з них двовимірні полотнища неможливо. На додаток, технологія дозволяє випускати цей міцний і легкий матеріал великими партіями.
Полімери славляться своїм різноманіттям, взяти хоча б види пластмас. Під мікроскопом вони виглядають зазвичай як хвилясті нитки – одномірні ланцюжки мономерів – але їм можна надавати тривимірні форми. Однак змусити полімери утворити двомірні листи виявилося на подив важко, пише New Atlas. Деяким групам дослідників це вдавалося, але матеріали, що утворювалися, виявлялися недостатньо міцними або позбавленими інших важливих властивостей.
Фахівці з MIT розробили новий метод виробництва, що дозволяє створювати з полімерних ниток плоскі листи, не жертвуючи міцністю. Вчені почали з мономеру меламіну, що складається з атомів вуглецю й азоту. У розчині й за певних умов ці молекули ростуть вшир, набуваючи форми дисків, які потім формують шари, з’єднані вуглецевими зв’язками.
«Замість того, щоб робити молекули у вигляді спагетті, ми можемо зробити простирадло з молекул, змусивши їх зчепитися між собою у двох вимірах, – сказав Майкл Країно, старший дослідник. — Цей механізм відбувається спонтанно в розчині, і після того як ми синтезували цей матеріал, ми легко можемо застосувати метод покриття цинтрифугуванням, щоб плівка стала неймовірно міцною».
Матеріал назвали 2DPA-1, і він має ряд вражаючих властивостей. Попри те, що він дуже тонкий і легкий, по міцності він у два рази перевершує сталь, а для того, щоб деформувати його, доведеться докласти вшестеро більше зусиль, ніж у випадку куленепробивного скла. Крім того, він повністю непроникний для газів і рідин.
Такі характеристики роблять 2DPA-1 відмінним захисним покриттям для деталей автомобілів, електроніки, а також, як не дивно, відповідним будівельним матеріалом.
Технологія виробництва полімеру легко масштабується і може використовуватися для виготовлення інших типів матеріалів.
Команда вчених із США представила багатообіцяючий новий полімер на основі полістиролсульфонату, який ефективно взаємодіє з електронними компонентами й запобігає утворенню рубців. Він може бути використаний в медичних імплантатах, в тому числі для з’єднання мозку людини з комп’ютером.
