鋼よりも強い二次元ポリマー。無料のテクニカルライブラリニュース

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二次元ポリマーは鉄より強い

14.02.2022

アメリカの材料科学者は、他のものとは異なり、一次元鎖を形成する代わりに層状に組み立てることができる二次元ポリマーを合成する方法を学びました. メラミン製の二次元ポリアラミドは、スチールの XNUMX 分の XNUMX の密度ですが、ほぼ XNUMX 倍の強度があります。製造方法はスケーリングされます - 材料は溶液中で自己組織化します。

化学者は、XNUMX モノマーの厚さで共有結合した高度に周期的な分子構造を得ようと努力しています。「分子カーペット」は、二次元ポリマーを表す適切な用語です。実際の二次元ポリマーは、XNUMX モノマーの厚さであり、規則的な構造を持っています。

XNUMXD ポリマーを作成する際の大きな問題は、そのような構造を合成するための戦略があるにもかかわらず、XNUMXD 球形の対応物がはるかに速く成長することです。つまり、目的の分子構造のみが重合し、結合したモノマーの結合のXNUMX回転で十分な作成のために、すでになじみのあるXNUMX次元構造にすぐに追い越されます。彼らの研究では、マサチューセッツ工科大学の研究者はこの制限を回避しようとし、アミドの実験を開始しました.

この研究の著者の仮説は、強いアミド - 芳香族結合が鎖の構造内回転を阻害する、つまり、それらが戻って平面を離れることを許さないというものです。科学者たちは、ピリジンの存在下でメラニンとトリメソイルクロリドを混合し、得られたゲルを精製し、真空中で乾燥させた結果、XNUMX次元ポリマーが得られました.XNUMX次元ポリマーでは、強い層間水素結合のために分子がナノレイヤーに集まりました.

材料は溶液中で自己組織化するため、出発材料の量を増やすだけで大量に生産できます。科学者たちは、作成された素材をポリアラミドと呼びました。彼らは、平均分子厚を 3,69 オングストローム、直径を 10,3 ナノメートルと見積もった。これは二次元重合の決定的な特徴である。

得られたフィルムの走査型電子顕微鏡検査では、ポリマー構造の欠陥は明らかにならず、ガス透過性試験では、ポリマーフィルムは最も気密性の高いバリア材料よりも約 22 倍もガスを通すことが示されました。科学者はまた、新しい材料の弾性率 (材料を変形させるのに必要な力) が 12,7 ギガパスカルの値に達したことも発見しました。また、新素材の引張強度は約 488 メガパスカルで、ASTM A36 構造用鋼のほぼ XNUMX 倍です。ポリマーの密度が鋼鉄の約 XNUMX 分の XNUMX であることを考えると、

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ワイヤレススピーカー Samsung ミュージックフレーム HW-LS60D 06.05.2024

現代のオーディオ技術の世界では、メーカーは完璧な音質を追求するだけでなく、機能性と美しさを組み合わせるためにも努力しています。この方向への最新の革新的なステップの 60 つは、2024 World of Samsung イベントで発表された新しい Samsung Music Frame HW-LS60D ワイヤレススピーカーシステムです。 Samsung HW-LS6D は単なるスピーカーシステムではなく、フレームスタイルサウンドの芸術品です。 Dolby Atmos対応の5.2スピーカーシステムとスタイリッシュなフォトフレームデザインの組み合わせにより、インテリアに最適な製品です。新しい Samsung Music Frame は、あらゆる音量レベルでクリアな対話を実現するアダプティブオーディオや、豊かなオーディオを再生するための自動ルーム最適化などの高度なテクノロジーを備えています。 Spotify、Tidal Hi-Fi、Bluetooth XNUMX 接続のサポート、およびスマートアシスタントの統合により、このスピーカーはあなたのニーズを満たす準備ができています。 ... >>

光信号を制御および操作する新しい方法 05.05.2024

現代の科学技術は急速に発展しており、日々新しい手法や技術が登場し、さまざまな分野で新たな可能性を切り開いています。そのような革新の 1 つは、ドイツの科学者による光信号を制御する新しい方法の開発であり、これはフォトニクス分野での大きな進歩につながる可能性があります。最近の研究により、ドイツの科学者は石英ガラス導波管内に調整可能な波長板を作成することができました。液晶層の使用に基づくこの方法により、導波路を通過する光の偏光を効果的に変化させることができる。この技術的進歩により、大量のデータを処理できるコンパクトで効率的なフォトニックデバイスの開発に新たな展望が開かれます。新しい方法によって提供される偏光の電気光学制御は、新しいクラスの集積フォトニックデバイスの基礎を提供する可能性があります。これにより、次のような大きな機会が開かれます ... >>

プレミアムセネカキーボード 05.05.2024

キーボードは、私たちの毎日のコンピューター作業に不可欠な部分です。ただし、ユーザーが直面する主な問題の 1 つは、特にプレミアムモデルの場合、騒音です。しかし、Norbauer & Co の新しい Seneca キーボードでは、状況が変わるかもしれません。 Seneca は単なるキーボードではなく、完璧なデバイスを作成するための 5 年間の開発作業の成果です。このキーボードは、音響特性から機械的特性に至るまで、あらゆる側面が慎重に考慮され、バランスがとられています。 Seneca の重要な機能の 1 つは、多くのキーボードに共通するノイズの問題を解決するサイレントスタビライザーです。さらに、キーボードはさまざまなキー幅をサポートしているため、あらゆるユーザーにとって便利です。 Seneca はまだ購入できませんが、夏の終わりにリリースされる予定です。 Norbauer & Co の Seneca は、キーボード設計の新しい標準を表します。彼女 ... >>

世界一高い天文台がオープン 04.05.2024

宇宙とその謎の探索は、世界中の天文学者の注目を集める課題です。都会の光害から遠く離れた高山の新鮮な空気の中で、星や惑星はその秘密をより鮮明に明らかにします。世界最高峰の天文台、東京大学アタカマ天文台の開設により、天文学の歴史に新たなページが開かれています。アタカマ天文台は海抜 5640 メートルに位置し、天文学者に宇宙研究の新たな機会をもたらします。この場所は地上望遠鏡の最高地点となり、研究者に宇宙の赤外線を研究するためのユニークなツールを提供します。高地にあるため空はより澄み、大気からの干渉も少なくなりますが、高山に天文台を建設することは多大な困難と課題を伴います。しかし、困難にもかかわらず、新しい天文台は天文学者に研究のための広い展望をもたらします。 ... >>

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自己修復高強度素材 20.05.2021

韓国化学研究院と釜拳大学校の科学者の共同研究チームは、機械的強度の点で世界に類を見ない自己修復材料を開発しました。損傷の修復は室温で行われます。

衣類、履物、タイヤ、折りたたみ式ディスプレイなどの製品に使用するために開発された既存の自己修復ポリマー材料と比較して、新しい材料は硬度と強度が向上している点で優れています。

自己修復能力を確保するには、材料の分子間結合が比較的弱い必要がありますが、これは引張強度などの指標に悪影響を及ぼします。

「私たちが開発した材料では、外部からの摩擦や衝撃が加わると、分子結合の程度が即座に増加し、その後、自由な分子運動の状態に戻って回復します」と科学者は説明しています。従来は43MPaだった強度が30MPaを下回らず、靴のポリウレタンソールに迫る」。

材料の強度は、外部からの影響の程度に依存します。加えられる力が大きいほど、材料は可能な限りの損傷に強くなります。

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