Ključni izsledki
- Nov, izjemno trden material bi lahko spremenil prenosnike in drugo osebno elektroniko.
- Material, imenovan 2DPA-1, je tako močan, da bi lahko celo podprl zgradbo.
- Drugi novi materiali bi lahko ustvarili senzorje, ki bi našim telefonom omogočili več informacij o našem okolju.
Prenosni računalniki in drugi pripomočki bi lahko kmalu postali veliko lažji in močnejši.
Raziskovalci MIT so ustvarili nov material, lahek kot plastika in močan kot jeklo. Material, imenovan 2DPA-1, je vrsta poliaramida, ki ga je mogoče izdelati v industrijskem obsegu. Je zadnji v valu inovativnih materialov, ki bi lahko preoblikovali osebno elektroniko.
"Obstaja veliko težav, ki jih rešujejo novi materiali," je v intervjuju za Lifewire po elektronski pošti povedal Terry Gilton, strokovnjak za materiale, ki je partner v tehnološkem podjetju tveganega kapitala Celesta Capital. "Predstavljajte si zaslone, ki so dovolj majhni, da jih spravite v par sončnih očal, ki vam bodo lahko pokazali vse, kar trenutno vidite na zaslonu telefona."
Samosestavljanje
Nov material MIT je dvodimenzionalni polimer, ki se sam sestavi v plošče, za razliko od vseh drugih polimerov, ki tvorijo enodimenzionalne špagetom podobne verige. Znanstveniki so verjeli, da je bilo doslej nemogoče spodbuditi polimere, da tvorijo 2D plošče.
Takšen material bi lahko uporabili kot lahek, vzdržljiv premaz za avtomobilske dele ali mobilne telefone ali kot gradbeni material za mostove ali druge strukture, je dejal Michael Strano, profesor kemijskega inženirstva na MIT in višji avtor nove študije.
MIT
"Običajno ne razmišljamo o plastiki kot o nečem, kar bi lahko uporabili za podporo stavbe, vendar s tem materialom lahko omogočite nove stvari," je dejal v sporočilu za javnost.
Raziskovalci so ugotovili, da je elastični modul novega materiala - merilo, koliko sile je potrebno za deformacijo materiala - štirikrat do šestkrat večji od modula neprebojnega stekla. Ugotovili so tudi, da je njegova meja tečenja ali sila, ki je potrebna za zlom materiala, dvakrat večja od jekla, čeprav ima material le približno eno šestino gostote jekla.
V sporočilu za javnost je Matthew Tirrell, dekan Pritzkerjeve šole za molekularni inženiring na Univerzi v Chicagu, ki ni bil vključen v študijo, dejal, da nova tehnika "uteleša nekaj zelo kreativne kemije, da bi te povezane 2D polimeri."
Druga ključna lastnost 2DPA-1 je, da je neprepusten za pline. Medtem ko so drugi polimeri izdelani iz zvitih verig z režami, ki omogočajo pronicanje plinov, je novi material narejen iz monomerov, ki se zaklepajo skupaj kot LEGO kocke in molekule ne morejo priti mednje.
"To bi nam lahko omogočilo ustvarjanje ultratankih premazov, ki lahko popolnoma preprečijo vstop vode ali plinov," je dejal Strano. "Ta vrsta pregradnega premaza se lahko uporablja za zaščito kovin v avtomobilih in drugih vozilih ali jeklenih konstrukcij."
"Običajno ne mislimo na plastiko kot na nekaj, s čimer bi lahko podprli zgradbo …"
Novi materiali
Odkritje MIT je le eno od mnogih materialov, ki bodo morda kmalu na voljo za izboljšanje pripomočkov. Na primer, nove različice nanodelcev različnih kovin, kot je titan, bodo naredile 3D-tiskanje kovinskih komponent hitrejše in cenejše, je dejal Gilton. Ta 'aditivna proizvodnja' z uporabo kovin je revolucionarna v proizvodnji.
Nove zaslonske tehnologije, kot so kvantne pike, bi lahko nadomestile trenutne materiale, ki se uporabljajo za monitorje in zaslone, je poudaril Gilton. "Boljši so pri filtriranju svetlobe in prikazujejo boljše barve na podlagi novih spojin," je dodal.
Drugi inovativni materiali bi lahko ustvarili senzorje, s katerimi bi naši telefoni vedeli več o našem okolju, je dejal Gilton. Na primer, edinstveni polimeri, ki se spremenijo, ko absorbirajo določene pline, omogočajo praktično ustvarjanje elektronskega "nosa" na čipu.
Podjetja raziskujejo nove tehnike za gradbene materiale, ki bodo omogočili izdelavo čipov z atomsko natančnostjo, je povedal Casper van Oosten, generalni direktor in vodja poslovnega področja za Intermolecular, podjetje Merck KGaA, Darmstadt, Nemčija. Lifewire po e-pošti. Materiali so zgrajeni atom za atomom, da bi lahko izdelali cenejše, hitrejše in energetsko učinkovitejše računalniške čipe.
»Potrošniki bodo to videli v eksploziji 'pametnih' ali 'inteligentnih' naprav okoli nas, od samovozečih avtomobilov do očal AR/VR, ki bodo nadomestila naše običajne klice Zoom,« je dejal.
