• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
18 января
Елена Андреева
3
32 388

Химики разработали первый двумерный материал, гибкий и прочный, как кольчуга

4.9

Ученые Северо-Западного университета (США) синтезировали новый материал с исключительными свойствами. Очень прочный, но в то же время гибкий и легкий, полученный ими полимер может изготавливаться в больших объемах, а применяться при создании бронежилетов и баллистических тканей.

Полученные учеными кристаллы состоят из слоев механически сцепленных двумерных листов, внутри которых связаны X-образные мономеры / © Madison I. Bardot et al.

Исследователи открыли инновационный материал, используя новый процесс полимеризации. Долгое время считалось, что получить механически взаимосвязанные молекулы в полимерах невозможно, и группа ученых применила совершенно иной, нестандартный способ. Химики организовали в высокоупорядоченную кристаллическую структуру и химически связали между собой X-образные мономеры — соединения, которые служат строительными блоками для полимеров. Они обладают простой структурой и обычно имеют малую молекулярную массу, но обладают способностью соединяться между собой, образуя полимерные цепи.

Полученные учеными кристаллы состоят из слоев механически сцепленных двумерных листов, внутри которых связаны X-образные мономеры. Один мономер проникает в кристаллы другого, образуя макроцикл и механическую связь в каждой повторяющейся единице двумерного полимера. Он, в свою очередь, формируется как слоистое твердое вещество, которое легко расслаивается в обычных органических растворителях. Это позволяет проводить спектроскопический анализ и получать изображения с использованием передовых методов электронной микроскопии.

Новый материал — первый в своем роде, имеющий подобную структуру. Также он отличается беспрецедентной плотностью — 100 триллионов на квадратный сантиметр. При этом материаловеды отмечают, что полимер можно производить в большом объеме, в отличие от существующих. Обычно их синтезируют в очень малых количествах методами, которые не позволяют масштабировать процесс и найти материалу практическое применение. Химики проверили и сочетаемость полученного материала, добавив его в пропорции 2,5% к полиэфиримидным волокнам, что увеличило их модуль упругости на 45% и предельное напряжение на 22%.

Научная работа опубликована в журнале Science. Исследователи посвятили ее памяти Джеймса Фрейзера Стоддарта (24.05.1942 —30.12.2024), специалиста в области супрамолекулярной химии и нанотехнологии, Нобелевскому лауреату по химии, профессору Северо-Западного университета.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 18:49
Ольга Иванова

Многие любят зиму только потому, что в это время нет насекомых. Для этой «нелюбви» медики даже придумали название — инсектофобия. Если верить статистике, ею страдают до шести процентов жителей США. Остальных такая «мелочь» чаще всего вообще не интересует. А зря! Насекомые — это целый мир, весьма интеллектуальный и загадочный. Об их эволюции, самых крупных представителях в истории Земли и, конечно, когнитивных способностях этих крошечных существ Naked Science поговорил с кандидатом биологических наук, экскурсоводом Зоологического музея ЗИН РАН и популяризатором науки Ильей Удаловым.

5 часов назад
Игорь Байдов

Помпеи стали римской колонией лишь за 160 лет до извержения Везувия. Каменные плиты, пережившие катастрофу, хранят следы повозок, дождевых потоков, отпечатки ног. Каждая колея — словно страница дневника, рассказывающая о том, как жили Помпеи. Американский археолог изучил улицы города и узнал, как местные жители изменили свою жизнь после полной установки римской власти.

Позавчера, 12:02
Елизавета Александрова

Солнечная радиация в межпланетном пространстве — одна из серьезных проблем для пилотируемой космонавтики. Полет на Марс длится долгие месяцы, а прогнозировать крупное солнечное событие пока не представляется возможным. Тем не менее ученые нашли способ оперативного оповещения экипажа о начале такого события и дать космонавтам время укрыться от пиковой дозы. Как выяснилось, в этом может помочь уже успешно работающий на Марсе прибор.

12 февраля
Елизавета Александрова

Пролетевший через Солнечную систему в 2017 году астероид Оумуамуа произвел неизгладимое впечатление в том числе своей беспрецедентно вытянутой формой. Астрономы попытались рассчитать, как он мог стать таким и почему в Солнечной системе мы не наблюдаем ничего подобного.

13 февраля
Елизавета Александрова

Астрономы рассчитали, сколько небесных тел могло прилететь в Солнечную систему от соседних звезд, расположенных в четырех световых годах от нас. Выяснилось, что такие объекты не только должны навещать нас, но и, вероятно, присоединяются ко множеству наших «местных» комет и астероидов. По расчетам, вокруг Солнца может обращаться около миллиона довольно крупных объектов из системы Альфы Центавра.

15 февраля
Evgenia

Ученые математически объяснили возможность обратного течения времени на микроуровне. Новое исследование показывает, что противоположные стрелы времени теоретически могут возникать в определенных квантовых системах.

31 января
Березин Александр

В 2022-2025 годах страны Западной Европы попытались отказаться от природного газа из России. Автор новой работы показал, что получившиеся при этом результаты были во многом противоположны целям.

12 февраля
Елизавета Александрова

Пролетевший через Солнечную систему в 2017 году астероид Оумуамуа произвел неизгладимое впечатление в том числе своей беспрецедентно вытянутой формой. Астрономы попытались рассчитать, как он мог стать таким и почему в Солнечной системе мы не наблюдаем ничего подобного.

10 февраля
Елизавета Александрова

Астрономы обнаружили, что почти треть всех наблюдаемых галактик во Вселенной объединены в пять самых широкомасштабных структур — галактические сверхскопления. На составленной учеными трехмерной карте одно особенно выделяется своими рекордными размерами: простирается на миллиард с лишним световых лет.

[miniorange_social_login]

Комментарии

3 Комментария
Hell Sage
4 недели назад
-
1
+
"Также он отличается беспрецедентной плотностью — 100 триллионов на квадратный сантиметр". 100 триллионов яблок, ананасов или груш?)))
Человек Человечный
4 недели назад
-
0
+
А, у нас зато "Орешник" есть, Эля-качЕля.
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно