آجاک - acak آینده پژوهی

تولید ماده ای جدید با استواری فولاد و سبکی پلاستیک

تولید ماده ای جدید با استواری فولاد و سبکی پلاستیک

آجاک: محققان «موسسه فناوری ماساچوست» (MIT) ماده جدیدی ساخته اند که به استواری فولاد و به سبکی پلاستیک است.


به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از پایگاه اینترنتی یو. اس. ای تودی، «مایکل استرانو» استاد مهندسی شیمی در موسسه فناوری ماساچوست و نویسنده ارشد یک مطالعه جدید در حوزه نحوه تولید این ماده جدید، اظهار داشت: این ماده را می توان به آسانی در مقادیر زیاد تولید و از آن در تولید پوشش های سبک برای اتومبیل و تلفن تا بلوک های ساختمانی و سازه های عظیم مانند پل ها بهره برد.
به گفته پژوهشگران MIT، این ماده چند برابر قویتر از شیشه ضد گلوله است و میزان نیروی مورد نیاز برای شکستن آن دو برابر فولاد است، این در حالیست که چگالی این ماده تنها یک ششم فولاد است. پژوهشگران این کار را با توسعه پروسه جدیدی برای تشکیل پلیمرها انجام می دهند. پلاستیک ها به همراه لاستیک و شیشه نمونه ای از پلیمرها هستند. پلیمرها اساساً زنجیره ای از مولکول های منفرد به نام مونومر هستند که بوسیله پیوندهای شیمیایی به یکدیگر متصل شده اند.
این ماده از لایه هایی از صفحات مولکولی کوچک تشکیل شده است که بمنظور تشکیل صفحات روی هم قرار می گیرد. هر لایه توسط پیوندهای هیدروژنی به هم متصل می شود که آنرا قوی و سبک می کند.
مدت ها تصور می شد پلیمرهای تشکیل شده از ورقه های دو بعدی را می توان برای ساخت مواد بسیار سبک وزن استفاده کرد، اما پژوهشگران بر این باور بودند که این کار نا ممکن است و علت آن نیز این است که فقط یک مونومر از صفحه درحال رشد ورق پیچانده می شود تا کل مواد شکل دلخواه خودرا از دست بدهد. برای غلبه بر این مشکل، پژوهشگران موسسه فناوری ماساچوست از ترکیبی به نام ملامین استفاده کردند که از حلقه هایی از کربن و نیتروژن تشکیل شده است و بطور معمول برای ساخت ظروف پلاستیکی استفاده می شود.
محققان متوجه شدند که تحت شرایط مناسب، مونومرهای موجود در ملامین را می توان برای رشد دیسک های دو بعدی کوچکی که روی هم قرار می گیرند، بهره برد و هر لایه توسط پیوندهای هیدروژنی به هم متصل می شود و آنرا بسیار قوی و پایدار می کند. این ماده دارای یک مدول کشسان است که این مساله آنرا ۴ تا ۶ برابر محکم تر از شیشه ضد گلوله می کند.
مدول کشسان کمیتی است که میزان مقاومت ماده نسبت به تغییر شکل کشسان (برگشت پذیر) تحت تنش اعمالی را اندازه گیری می کند. در همین حال، نیروی مورد نیاز برای شکستن پلیمر، دو برابر فولاد است.
مشروح این مطالعه هفته گذشته در مجله معتبر Nature منتشر گردید.


منبع:

1400/11/19
12:11:00
0.0 /5
353
تگهای خبر: اینترنت , پژوهش , فناوری
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۶ بعلاوه ۳
آجاک : آینده پژوهی