
化學家發明了一種新材料,該材料可能是防彈衣的未來 - 鏈扣。但這不是中世紀的一遍。科學家說,新的超強材料是由分子互鎖的分子製成的。
研究人員融合了鏈中的分子線等分子線,以創建世界上第一個具有長度和寬度的世界第一二維機械互鎖材料(2D MIM)。該研究人員在1月16日在該雜誌上發表了該研究,該材料包含每平方厘米100萬億個化學鍵(每平方英寸約650萬億英寸),這是有史以來最高的機械鍵密度。科學。
研究作者在稱為uletem的堅韌塑料材料中添加了少量材料 - 也由分子鏈製成。 Eutem已經非常強大,但使用2D MIM變得更加強大。這項研究最終可以在防彈衣中使用,部分由政府的國防高級研究項目局資助。
“它類似於鍊式郵件,因為它無法輕易撕裂,因為每個機械鍵都有一些自由滑動的自由,”威廉·迪克爾(William Dichtel),伊利諾伊州西北大學的化學教授陳述。 “如果拉出它,它可能會在多個方向上消散施加的力。如果要將其撕開,則必須在許多不同的地方將其拆分。”
有關的:
2D MIM材料由互鎖,它們是較小分子的長鏈,稱為單體。該聲明說,團隊採用了X形單體的線條,並將它們排列成晶體結構,以使單體的末端與其他單體的末端結合在一起。
每個單體的X形左側間隙,研究人員可以編織這些分子構建塊的其他線條,從而在晶體內形成互鎖的2D聚合物層。然後,科學家溶解了晶體以取回互鎖的聚合物。
Dichtel說:“在形成聚合物之後,將結構扎在一起並不多。” “因此,當我們將其放入溶劑中時,晶體會溶解,但是每2D層都凝聚在一起。我們可以操縱那些單獨的床單。”
為了測試他們的新材料,研究人員將復合材料製成了97.5%的ULTEM纖維和2.5%2D MIM。這項研究稱,少量互鎖的2D聚合物增加了將Ultem纖維變形所需的力增加了45%,並且ULTEM可以承受22%的壓力。
Dichtel說:“我們還有很多分析要做,但我們可以說它可以提高這些複合材料的強度。” “我們所測量的幾乎所有財產在某種程度上都是非凡的。”