Klíčové poznatky
- Nový, extrémně pevný materiál by mohl proměnit notebooky a další osobní elektroniku.
- Materiál zvaný 2DPA-1 je tak pevný, že by dokonce mohl podepřít budovu.
- Další nové materiály by mohly vytvořit senzory, které dají našim telefonům vědět více o našem okolním prostředí.
Laptopy a další gadgety by mohly být brzy mnohem lehčí a pevnější.
Výzkumníci z MIT vytvořili nový materiál lehký jako plast a pevný jako ocel. Materiál nazvaný 2DPA-1 je druh polyaramidu, který lze vyrábět v průmyslovém měřítku. Je to nejnovější z vlny inovativních materiálů, které by mohly proměnit osobní elektroniku.
"Nové materiály řeší spoustu problémů," řekl Lifewire v e-mailovém rozhovoru Terry Gilton, odborník na materiály, který je partnerem společnosti Celesta Capital v oblasti technologického rizikového kapitálu. "Představte si dostatečně malé displeje, aby se vešly do páru slunečních brýlí, které vám budou moci ukázat vše, co aktuálně vidíte na displeji svého telefonu."
Samomontáž
Novým materiálem MIT je dvourozměrný polymer, který se sám skládá do plátů, na rozdíl od všech ostatních polymerů, které tvoří jednorozměrné řetězce podobné špagetám. Vědci se dosud domnívali, že přimět polymery k vytvoření 2D plátů je nemožné.
Takový materiál by mohl být použit jako lehký, odolný povlak pro automobilové díly nebo mobilní telefony nebo jako stavební materiál pro mosty nebo jiné konstrukce, řekl Michael Strano, profesor chemického inženýrství na MIT a hlavní autor. nové studie.
MIT
„O plastech obvykle neuvažujeme jako o něčem, co byste mohli použít k podpoře budovy, ale s tímto materiálem můžete umožnit nové věci,“řekl v tiskové zprávě.
Výzkumníci zjistili, že modul pružnosti nového materiálu – míra síly potřebné k deformaci materiálu – je čtyřikrát až šestkrát větší než u neprůstřelného skla. Zjistili také, že jeho mez kluzu, neboli to, jak velká síla je zapotřebí k rozlomení materiálu, je dvakrát větší než u oceli, i když má materiál jen asi šestinu hustoty oceli.
V tiskové zprávě Matthew Tirrell, děkan Pritzkerovy školy molekulárního inženýrství na Chicagské univerzitě, který se na studii nepodílel, uvedl, že nová technika „ztělesňuje velmi kreativní chemii, která umožňuje vytvořit tyto spojené 2D polymery."
Další klíčovou vlastností 2DPA-1 je, že je nepropustná pro plyny. Zatímco jiné polymery jsou vyrobeny ze svinutých řetězců s mezerami, které umožňují prosakování plynů, nový materiál je vyroben z monomerů, které se do sebe zamykají jako LEGO a molekuly se mezi ně nemohou dostat.
„To by nám mohlo umožnit vytvářet ultratenké povlaky, které mohou zcela zabránit pronikání vody nebo plynů,“řekl Strano. "Tento druh bariérového povlaku lze použít k ochraně kovů v autech a jiných vozidlech nebo ocelových konstrukcí."
„O plastech obvykle neuvažujeme jako o něčem, co byste mohli použít k podpoře budovy…“
Nové materiály
Objev MIT je pouze jedním z mnoha materiálů, které mohou být brzy k dispozici pro vylepšení gadgetů. Například nové verze nanočástic různých kovů, jako je titan, zrychlí a zlevní 3D tisk kovových součástí, řekl Gilton. Tato „aditivní výroba“využívající kovy přináší revoluci ve výrobě.
Nové zobrazovací technologie, jako jsou kvantové body, by mohly nahradit současné materiály, které se používají pro monitory a obrazovky, zdůraznil Gilton. "Jsou lepší ve filtrování světla a zobrazují lepší barvy na základě nových sloučenin," dodal.
Další inovativní materiály by mohly vytvořit senzory, které umožní našim telefonům dozvědět se více o našem okolním prostředí, řekl Gilton. Například unikátní polymery, které se mění, když absorbují určité plyny, umožňují praktické vytvoření elektronického „nosu“na čipu.
Společnosti zkoumají nové techniky pro stavební materiály, které umožní konstrukci čipů s atomovou přesností, řekl Casper van Oosten, výkonný ředitel a vedoucí obchodní oblasti pro Intermolecular, obchodní společnost Merck KGaA, Darmstadt, Německo. Lifewire prostřednictvím e-mailu. Materiály jsou vytvářeny atom po atomu, aby byly potenciálně levnější, rychlejší a energeticky účinnější počítačové čipy.
„Spotřebitelé to uvidí zpět v explozi ‚chytrých‘nebo ‚inteligentních‘zařízení kolem nás, od samořídících aut po brýle pro AR/VR nahrazující naše běžné hovory se zoomem,“řekl.
