ວັດສະດຸໃໝ່ນີ້ແມ່ນໂພລີເມີສອງມິຕິ, ເຮັດຈາກ ເມລາມີນ , ເຊິ່ງສາມາດປະກອບເຂົ້າກັນເອງເປັນແຜ່ນໄດ້, ບໍ່ຄືກັບໂພລີເມີອື່ນໆທັງໝົດ, ເຊິ່ງປະກອບເປັນຕ່ອງໂສ້ໜຶ່ງມິຕິຄ້າຍຄືເສັ້ນສະປາເກັດຕີ້. ຈົນຮອດປະຈຸບັນ, ນັກວິທະຍາສາດເຊື່ອວ່າມັນເປັນໄປບໍ່ໄດ້ທີ່ຈະກະຕຸ້ນໃຫ້ໂພລີເມີສ້າງເປັນແຜ່ນ 2 ມິຕິ.
ວັດສະດຸດັ່ງກ່າວສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເປັນສານເຄືອບທີ່ມີນ້ໍາຫນັກເບົາ, ທົນທານສໍາລັບຊິ້ນສ່ວນລົດໃຫຍ່ຫຼືໂທລະສັບມືຖື, ຫຼືເປັນວັດສະດຸກໍ່ສ້າງສໍາລັບຂົວຫຼືໂຄງສ້າງອື່ນໆ, Michael Strano, ສາດສະດາຈານ Carbon P. Dubbs ຂອງວິສະວະກໍາເຄມີຂອງ MIT ແລະຜູ້ຂຽນອາວຸໂສຂອງການສຶກສາໃຫມ່ກ່າວວ່າ.
ທ່ານກ່າວວ່າ "ປົກກະຕິແລ້ວພວກເຮົາບໍ່ຄິດວ່າພາດສະຕິກເປັນສິ່ງທີ່ເຈົ້າສາມາດໃຊ້ເພື່ອສະຫນັບສະຫນູນອາຄານ, ແຕ່ດ້ວຍວັດສະດຸນີ້, ທ່ານສາມາດສ້າງສິ່ງໃຫມ່ໄດ້," ລາວເວົ້າ. "ມັນມີຄຸນສົມບັດທີ່ຜິດປົກກະຕິຫຼາຍແລະພວກເຮົາຕື່ນເຕັ້ນຫຼາຍ."
ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ຍື່ນຂໍສິດທິບັດສອງສະບັບກ່ຽວກັບຂະບວນການທີ່ພວກເຂົາໃຊ້ເພື່ອສ້າງວັດສະດຸ, ເຊິ່ງພວກເຂົາໄດ້ອະທິບາຍໄວ້ໃນເອກະສານທີ່ປາກົດຢູ່ໃນວາລະສານ Nature ໃນມື້ນີ້ . ອາຈານ Yuwen Zeng ຈາກ MIT ເປັນຜູ້ຂຽນຫຼັກຂອງການສຶກສາ.
ສອງມິຕິ
ໂພລີເມີ, ເຊິ່ງປະກອບມີພາດສະຕິກທັງຫມົດ, ປະກອບດ້ວຍຕ່ອງໂສ້ຂອງອາຄານທີ່ເອີ້ນວ່າ monomers. ຕ່ອງໂສ້ເຫຼົ່ານີ້ເຕີບໂຕໂດຍການເພີ່ມໂມເລກຸນໃຫມ່ໃສ່ປາຍຂອງພວກມັນ. ເມື່ອຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນ, ໂພລີເມີສາມາດຖືກຮູບຮ່າງເປັນວັດຖຸສາມມິຕິ, ເຊັ່ນ: ແກ້ວນ້ໍາ, ໂດຍໃຊ້ສີດ.
ນັກວິທະຍາສາດໂພລີເມີໄດ້ສົມມຸດຕິຖານມາເປັນເວລາດົນນານວ່າຖ້າໂພລີເມີສາມາດຖືກກະຕຸ້ນໃຫ້ເຕີບໃຫຍ່ເປັນແຜ່ນສອງມິຕິ, ພວກມັນຄວນຈະເປັນວັດສະດຸທີ່ມີນ້ໍາຫນັກເບົາແລະແຂງແຮງທີ່ສຸດ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຫຼາຍທົດສະວັດຂອງການເຮັດວຽກໃນພາກສະຫນາມນີ້ເຮັດໃຫ້ການສະຫລຸບວ່າມັນເປັນໄປບໍ່ໄດ້ທີ່ຈະສ້າງແຜ່ນດັ່ງກ່າວ. ເຫດຜົນຫນຶ່ງສໍາລັບການນີ້ແມ່ນວ່າຖ້າຫາກວ່າພຽງແຕ່ຫນຶ່ງ monomer rotates ຂຶ້ນຫຼືລົງ, ອອກຈາກຍົນຂອງແຜ່ນການຂະຫຍາຍຕົວ, ອຸປະກອນການຈະເລີ່ມຕົ້ນຂະຫຍາຍໃນສາມມິຕິແລະໂຄງສ້າງຄ້າຍຄືແຜ່ນຈະສູນເສຍໄປ.
ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໃນການສຶກສາໃຫມ່, Strano ແລະເພື່ອນຮ່ວມງານຂອງລາວໄດ້ມາເຖິງຂະບວນການ polymerization ໃຫມ່ທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ພວກເຂົາສ້າງແຜ່ນສອງມິຕິທີ່ເອີ້ນວ່າ polyaramide. ສໍາລັບສິ່ງກໍ່ສ້າງໂມໂນເມີ, ພວກມັນໃຊ້ສານປະສົມທີ່ເອີ້ນວ່າ ເມລາມີນ, ເຊິ່ງປະກອບດ້ວຍວົງແຫວນຂອງອາຕອມຂອງຄາບອນແລະໄນໂຕຣເຈນ. ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ເຫມາະສົມ, monomers ເຫຼົ່ານີ້ສາມາດເຕີບໂຕໃນສອງຂະຫນາດ, ປະກອບເປັນແຜ່ນ. ແຜ່ນເຫຼົ່ານີ້ stack ຢູ່ເທິງຂອງກັນແລະກັນ, ຍຶດຫມັ້ນຮ່ວມກັນໂດຍພັນທະບັດ hydrogen ລະຫວ່າງຊັ້ນ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ໂຄງສ້າງມີຄວາມຫມັ້ນຄົງແລະແຂງແຮງ.
"ແທນທີ່ຈະເຮັດໂມເລກຸນທີ່ຄ້າຍຄື spaghetti, ພວກເຮົາສາມາດສ້າງຍົນໂມເລກຸນທີ່ຄ້າຍຄືແຜ່ນ, ບ່ອນທີ່ພວກເຮົາໄດ້ຮັບໂມເລກຸນເພື່ອເຊື່ອມຕໍ່ກັນໃນສອງມິຕິ," Strano ເວົ້າ. "ກົນໄກນີ້ເກີດຂື້ນໂດຍຕົວຕົນໃນການແກ້ໄຂ, ແລະຫຼັງຈາກພວກເຮົາສັງເຄາະວັດສະດຸ, ພວກເຮົາສາມາດຫມຸນແຜ່ນບາງໆທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງເປັນພິເສດ."
ເນື່ອງຈາກວ່າວັດສະດຸປະກອບດ້ວຍຕົນເອງໃນການແກ້ໄຂ, ມັນສາມາດເຮັດໄດ້ໃນປະລິມານຫຼາຍໂດຍພຽງແຕ່ເພີ່ມປະລິມານຂອງວັດສະດຸເລີ່ມຕົ້ນ. ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າພວກເຂົາສາມາດເຄືອບພື້ນຜິວດ້ວຍຮູບເງົາຂອງວັດສະດຸ, ເຊິ່ງພວກເຂົາເອີ້ນວ່າ 2DPA-1.
Strano ກ່າວວ່າ "ດ້ວຍຄວາມກ້າວຫນ້ານີ້, ພວກເຮົາມີໂມເລກຸນ planar ທີ່ງ່າຍກວ່າທີ່ຈະຄົນອັບເດດ: ເຂົ້າໄປໃນວັດສະດຸທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ແຕ່ບາງທີ່ສຸດ," Strano ເວົ້າ.
ເບົາແຕ່ແຂງແຮງ
ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ພົບເຫັນວ່າໂມດູລສຢືດຂອງວັດສະດຸໃໝ່ — ເປັນຕົວວັດແທກຄວາມແຮງຂອງວັດສະດຸທີ່ມັນໃຊ້ໃນການເສື່ອມສະພາບຂອງວັດສະດຸ — ແມ່ນສູງກວ່າແກ້ວກັນລູກປືນລະຫວ່າງສີ່ຫາຫົກເທົ່າ. ພວກເຂົາເຈົ້າຍັງໄດ້ພົບເຫັນວ່າຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງຜົນຜະລິດຂອງມັນ, ຫຼືມັນໃຊ້ເວລາຫຼາຍປານໃດເພື່ອທໍາລາຍວັດສະດຸ, ແມ່ນສອງເທົ່າຂອງເຫຼັກກ້າ, ເຖິງແມ່ນວ່າວັດສະດຸມີຄວາມຫນາແຫນ້ນພຽງແຕ່ຫນຶ່ງສ່ວນຫົກຂອງເຫຼັກກ້າ.
ຄຸນນະສົມບັດທີ່ສໍາຄັນອີກອັນຫນຶ່ງຂອງ 2DPA-1 ແມ່ນວ່າມັນເປັນ impermeable ກັບອາຍແກັສ. ໃນຂະນະທີ່ໂພລີເມີອື່ນໆແມ່ນເຮັດຈາກຕ່ອງໂສ້ມ້ວນທີ່ມີຊ່ອງຫວ່າງທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ທາດອາຍແກັສສາມາດຊຶມຜ່ານ, ວັດສະດຸໃຫມ່ແມ່ນຜະລິດຈາກໂມໂນເມີທີ່ລັອກເຂົ້າກັນຄືກັບ LEGO, ແລະໂມເລກຸນບໍ່ສາມາດເຂົ້າໄປໃນລະຫວ່າງພວກມັນໄດ້.
"ນີ້ສາມາດອະນຸຍາດໃຫ້ພວກເຮົາສ້າງການເຄືອບ ultrathin ທີ່ສາມາດປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ນ້ໍາຫຼືອາຍແກັສຜ່ານໄດ້ຢ່າງສົມບູນ," Strano ເວົ້າ. "ການເຄືອບສິ່ງກີດຂວາງປະເພດນີ້ສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອປົກປ້ອງໂລຫະໃນລົດແລະຍານພາຫະນະອື່ນໆ, ຫຼືໂຄງສ້າງເຫຼັກ."
Strano ແລະນັກສຶກສາຂອງລາວໃນປັດຈຸບັນກໍາລັງສຶກສາໃນລາຍລະອຽດເພີ່ມເຕີມວ່າໂພລີເມີສະເພາະນີ້ສາມາດສ້າງເປັນແຜ່ນ 2D, ແລະພວກເຂົາກໍາລັງທົດລອງການປ່ຽນແປງການແຕ່ງຫນ້າໂມເລກຸນຂອງມັນເພື່ອສ້າງວັດສະດຸໃຫມ່ປະເພດອື່ນໆ.
ການຄົ້ນຄວ້າດັ່ງກ່າວໄດ້ຮັບທຶນຈາກສູນສໍາລັບການປັບປຸງການຂົນສົ່ງ Nanofluidic (CENT) ສູນການຄົ້ນຄວ້າຊາຍແດນພະລັງງານທີ່ໄດ້ຮັບການສະຫນັບສະຫນູນໂດຍກະຊວງພະລັງງານຂອງສະຫະລັດຫ້ອງການວິທະຍາສາດ, ແລະຫ້ອງທົດລອງຄົ້ນຄ້ວາກອງທັບ.
ຂ່າວຕິດຕໍ່:
ອີເມວ: [email protected]
ໂທ: + 86-28-8411-1861