MIT’den Çelik Kadar Sert Ama Plastik Kadar Hafif Polimer!

MIT araştırmacıları, çelikten daha sert olan ve “kolaylıkla” toplu miktarlarda üretilebilen, plastik kadar hafif bir polimer oluşturmayı başardılar. 2DPA-1 olarak adlandırılan polimer, çeliğin yoğunluğunun altıda birine sahip ancak kırılması için iki katı kuvvet gerektiriyor. Bu nedenle bilim insanları, yeni malzemenin ileride telefonlar veya araba parçaları için ince ancak çok sert koruyucu kaplama olarak kullanılabileceğini düşünüyor. Ayrıca polimerin kurşun geçirmez camın altı katına kadar çıkan deformasyon direncine sahip olması sebebiyle, aşırı darbe emici bariyerler için ve hatta köprü ve binaların yapımı için kullanılması da mümkün.

Yeni 2DPA-1 malzemesinin bir başka ilginç özelliği de gazları veya sıvıları geçirmemesi. Bu yüzden ileride kullanılabileceği araba parçalarına ekstra korozyon koruması sağlayabilir.

Kimya bölümü MIT ekibi böyle bir polimeri geliştirmek için, molekülleri poliaramid adı verilen iki boyutlu tabaka benzeri bir yapıda birbirine yapıştırmayı başardı. Bu başarı, şimdiye kadar imkansız olduğu düşünülen ve onlarca yıl süren bir başarı olarak öne çıkıyor. Malzeme, gazların bile geçmesine izin vermeyen çok güçlü hidrojen bağları tarafından tutulan birbiri üzerine yığılan moleküler zincir “diskleri” tarafından oluşturuluyor. 

Çalışmanın yazarı olan MIT Kimya Mühendisliği Profesörü Michael Strano‘nun belirttiğine üzere: “Spagetti benzeri bir molekül yapmak yerine, moleküllerin kendilerini iki boyutta birbirine bağlamasını sağladığımız tabaka benzeri bir moleküler düzlem yapabiliriz. Bu mekanizma, çözeltide kendiliğinden gerçekleşir ve malzemeyi sentezledikten sonra, olağanüstü güçlü olan ince filmleri kolayca döndürerek kaplayabiliriz.“

Araştırmacıların söylediğine göre, hafif ama dayanıklı polimerin seri üretimi, temel olarak kullanılan bileşenlerin miktarını artırmaktan ibaret. 2DPA-1 malzemesini ekonomik ve ölçekli olarak üretebilme yeteneği en az keşfi kadar önemli, çünkü umut verici olmasına rağmen ölçeklendirme probleminin çözülememesinden dolayı laboratuvarın dışına çıkmamış pek çok malzeme bulunuyor. Yeni çelik kadar sert polimer araştırması, ABD Enerji Bakanlığı Bilim Ofisi ve Ordu Araştırma Laboratuvarı tarafından finanse edilen Gelişmiş Nanoakışkan Taşıma Merkezi tarafından destekleniyor…