Un polimero bidimensionale più resistente dell'acciaio. Novità gratuite sulla Biblioteca Tecnica

NOVITA' DI SCIENZA E TECNOLOGIA, NOVITA' IN ELETTRONICA
Libreria tecnica gratuita / feed di notizie

Il polimero bidimensionale è più resistente dell'acciaio

14.02.2022

Gli scienziati dei materiali americani hanno imparato a sintetizzare polimeri bidimensionali, che, a differenza di altri, sono in grado di assemblarsi a strati invece di formare catene unidimensionali. Realizzato in melamina, il poliaramide bidimensionale è sei volte meno denso dell'acciaio, ma quasi due volte più resistente. Il metodo di produzione è in scala: il materiale si autoassembla in soluzione.

I chimici si sforzano di ottenere una struttura molecolare legata in modo covalente e altamente periodica spessa un monomero. "Tappeto molecolare" è un buon termine per un polimero bidimensionale. I veri polimeri bidimensionali avranno uno spessore di un monomero e una struttura regolare.

Il grosso problema nella creazione di polimeri XNUMXD è che, anche se esistono strategie per sintetizzare tali strutture, la controparte sferica XNUMXD cresce molto più velocemente. Cioè, polimerizza solo la struttura molecolare desiderata, verrà rapidamente superata dalla già familiare struttura tridimensionale, per la creazione della quale è sufficiente una rotazione del legame del monomero attaccato. Nel loro lavoro, i ricercatori del Massachusetts Institute of Technology hanno cercato di aggirare questa limitazione e hanno iniziato a sperimentare con le ammidi.

L'ipotesi degli autori del lavoro è che forti legami ammidico-aromatici inibiscano la rotazione intrastrutturale delle catene, cioè non permetteranno loro di tornare e lasciare il piano. Gli scienziati hanno mescolato melanina e cloruro di trimesoile in presenza di piridina e il gel risultante è stato purificato ed essiccato sotto vuoto, ottenendo il loro polimero bidimensionale, dove le molecole sono state assemblate in nanostrati a causa di forti legami idrogeno interstrati.

Poiché il materiale si autoassembla in soluzione, può essere prodotto in grandi quantità semplicemente aumentando la quantità di materiali di partenza. Gli scienziati hanno chiamato il materiale creato poliaramide. Hanno stimato uno spessore molecolare medio di 3,69 angstrom e un diametro di 10,3 nanometri, che è una caratteristica distintiva della polimerizzazione bidimensionale.

La microscopia elettronica a scansione dei film ottenuti non ha rivelato difetti nella struttura del polimero e un test di permeabilità ai gas ha mostrato che i film polimerici passano il gas circa 22 volte peggio della maggior parte dei materiali barriera a tenuta di gas. Gli scienziati hanno anche scoperto che il modulo di elasticità del nuovo materiale - la forza richiesta per deformare il materiale - ha raggiunto un valore di 12,7 gigapascal, che è significativamente superiore a quello dei materiali termoplastici, della resina epossidica rinforzata o del nylon. E la resistenza alla trazione del nuovo materiale era di circa 488 megapascal, quasi il doppio di quella dell'acciaio strutturale ASTM A36. Dato che la densità del polimero è circa un sesto di quella dell'acciaio.

<< Indietro: L'istruzione influenza l'aspettativa di vita 14.02.2022

>> Avanti: Effetto dello stress sulle dimensioni del cervello 13.02.2022

Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica:

Il rumore del traffico ritarda la crescita dei pulcini 06.05.2024

I suoni che ci circondano nelle città moderne stanno diventando sempre più penetranti. Tuttavia, poche persone pensano a come questo rumore influisce sul mondo animale, in particolare su creature così delicate come i pulcini che non si sono ancora schiusi dalle uova. Recenti ricerche stanno facendo luce su questo problema, indicando gravi conseguenze per il loro sviluppo e la loro sopravvivenza. Gli scienziati hanno scoperto che l'esposizione dei pulcini di zebra Diamondback al rumore del traffico può causare gravi interruzioni al loro sviluppo. Gli esperimenti hanno dimostrato che l’inquinamento acustico può ritardare significativamente la schiusa e che i pulcini che emergono devono affrontare una serie di problemi che promuovono la salute. I ricercatori hanno anche scoperto che gli effetti negativi dell’inquinamento acustico si estendono anche agli uccelli adulti. Le ridotte possibilità di riproduzione e la diminuzione della fertilità indicano gli effetti a lungo termine che il rumore del traffico ha sulla fauna selvatica. I risultati dello studio ne evidenziano la necessità ... >>

Altoparlante wireless Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

Nel mondo della moderna tecnologia audio, i produttori puntano non solo ad una qualità del suono impeccabile, ma anche a combinare funzionalità ed estetica. Uno degli ultimi passi innovativi in questa direzione è il nuovo sistema di altoparlanti wireless Samsung Music Frame HW-LS60D, presentato all'evento World of Samsung 2024. Il Samsung HW-LS60D è molto più di un semplice altoparlante, è l'arte del suono in stile cornice. La combinazione di un sistema a 6 altoparlanti con supporto Dolby Atmos e un elegante design della cornice per foto rende questo prodotto l'aggiunta perfetta a qualsiasi interno. Il nuovo Samsung Music Frame è dotato di tecnologie all'avanguardia tra cui l'audio adattivo che offre dialoghi chiari a qualsiasi livello di volume e l'ottimizzazione automatica della stanza per una riproduzione audio ricca. Con il supporto per le connessioni Spotify, Tidal Hi-Fi e Bluetooth 5.2, nonché l'integrazione dell'assistente intelligente, questo altoparlante è pronto a soddisfare le tue esigenze. ... >>

Un nuovo modo di controllare e manipolare i segnali ottici 05.05.2024

Il mondo moderno della scienza e della tecnologia si sta sviluppando rapidamente e ogni giorno compaiono nuovi metodi e tecnologie che ci aprono nuove prospettive in vari campi. Una di queste innovazioni è lo sviluppo da parte di scienziati tedeschi di un nuovo modo di controllare i segnali ottici, che potrebbe portare a progressi significativi nel campo della fotonica. Una recente ricerca ha permesso agli scienziati tedeschi di creare una piastra d'onda sintonizzabile all'interno di una guida d'onda di silice fusa. Questo metodo, basato sull'utilizzo di uno strato di cristalli liquidi, consente di modificare efficacemente la polarizzazione della luce che passa attraverso una guida d'onda. Questa svolta tecnologica apre nuove prospettive per lo sviluppo di dispositivi fotonici compatti ed efficienti in grado di elaborare grandi volumi di dati. Il controllo elettro-ottico della polarizzazione fornito dal nuovo metodo potrebbe fornire la base per una nuova classe di dispositivi fotonici integrati. Ciò apre grandi opportunità per ... >>

Tastiera Seneca Premium 05.05.2024

Le tastiere sono parte integrante del nostro lavoro quotidiano al computer. Tuttavia, uno dei principali problemi che gli utenti devono affrontare è il rumore, soprattutto nel caso dei modelli premium. Ma con la nuova tastiera Seneca di Norbauer & Co le cose potrebbero cambiare. Seneca non è solo una tastiera, è il risultato di cinque anni di lavoro di sviluppo per creare il dispositivo perfetto. Ogni aspetto di questa tastiera, dalle proprietà acustiche alle caratteristiche meccaniche, è stato attentamente considerato e bilanciato. Una delle caratteristiche principali di Seneca sono i suoi stabilizzatori silenziosi, che risolvono il problema del rumore comune a molte tastiere. Inoltre, la tastiera supporta tasti di varie larghezze, rendendola comoda per qualsiasi utente. Sebbene Seneca non sia ancora disponibile per l'acquisto, il rilascio è previsto per la fine dell'estate. Seneca di Norbauer & Co rappresenta nuovi standard nel design delle tastiere. Suo ... >>

Inaugurato l'osservatorio astronomico più alto del mondo 04.05.2024

Esplorare lo spazio e i suoi misteri è un compito che attira l'attenzione degli astronomi di tutto il mondo. All'aria fresca d'alta montagna, lontano dall'inquinamento luminoso delle città, le stelle e i pianeti svelano con maggiore chiarezza i loro segreti. Una nuova pagina si apre nella storia dell'astronomia con l'apertura dell'osservatorio astronomico più alto del mondo: l'Osservatorio di Atacama dell'Università di Tokyo. L'Osservatorio di Atacama, situato ad un'altitudine di 5640 metri sul livello del mare, apre nuove opportunità agli astronomi nello studio dello spazio. Questo sito è diventato il punto più alto per un telescopio terrestre, fornendo ai ricercatori uno strumento unico per studiare le onde infrarosse nell'Universo. Sebbene la posizione ad alta quota offra cieli più limpidi e meno interferenze da parte dell’atmosfera, la costruzione di un osservatorio in alta montagna presenta enormi difficoltà e sfide. Tuttavia, nonostante le difficoltà, il nuovo osservatorio apre ampie prospettive di ricerca agli astronomi. ... >>

Notizie casuali dall'Archivio

Materiale autorigenerante ad alta resistenza 20.05.2021

Un gruppo di ricerca congiunto di scienziati del Korea Research Institute of Chemical Technology e della Puken National University ha sviluppato un materiale autorigenerante che non ha analoghi al mondo in termini di resistenza meccanica. La riparazione dei danni avviene a temperatura ambiente.

Rispetto ai materiali polimerici autorigeneranti esistenti che sono stati sviluppati per l'uso in abbigliamento, calzature, pneumatici, espositori pieghevoli e altri prodotti, il nuovo materiale si confronta favorevolmente con una maggiore durezza e resistenza.

Per garantire la capacità di autoriparazione, il materiale deve avere legami intermolecolari relativamente deboli, ma ciò influisce negativamente su un indicatore come la resistenza alla trazione.

“Nel materiale che abbiamo sviluppato, il grado dei legami molecolari aumenta istantaneamente in caso di attrito esterno o impatto, e poi c'è un recupero con un ritorno a uno stato di libero movimento molecolare”, spiegano gli scienziati. la resistenza è di almeno 43 MPa, che è vicina alla suola in poliuretano per le scarpe, mentre il valore precedente era di 30 MPa".

La forza del materiale dipende dal grado di influenza esterna. Maggiore è la forza applicata, più forte è il materiale che resiste a possibili danni.

Vedi completo Archivio di notizie scientifiche e tecnologiche, nuova elettronica

Tutte le lingue di questa pagina

Homepage | Biblioteca | Articoli | Mappa del sito | Recensioni del sito