Kluczowe dania na wynos
- Nowy, wyjątkowo wytrzymały materiał może odmienić laptopy i inne urządzenia elektroniczne.
- Materiał o nazwie 2DPA-1 jest tak mocny, że może nawet utrzymać budynek.
- Inne nowe materiały mogą stworzyć czujniki, dzięki którym nasze telefony będą wiedziały więcej o otaczającym nas środowisku.
Laptopy i inne gadżety mogą wkrótce być znacznie lżejsze i mocniejsze.
Naukowcy z MIT stworzyli nowy materiał, lekki jak plastik i mocny jak stal. Materiał o nazwie 2DPA-1 jest rodzajem poliaramidu, który można wytwarzać na skalę przemysłową. To najnowsza fala innowacyjnych materiałów, które mogą odmienić elektronikę osobistą.
„Nowe materiały rozwiązują wiele problemów” – powiedział Lifewire w rozmowie e-mailowej Terry Gilton, ekspert ds. materiałów, który jest partnerem w firmie Celesta Capital zajmującej się kapitałem podwyższonego ryzyka. „Wyobraź sobie wyświetlacze wystarczająco małe, aby zmieściły się w okularach przeciwsłonecznych, które będą w stanie pokazać wszystko, co aktualnie widzisz na wyświetlaczu telefonu”.
Samodzielny montaż
Nowy materiał firmy MIT to dwuwymiarowy polimer, który samoorganizuje się w arkusze, w przeciwieństwie do wszystkich innych polimerów, które tworzą jednowymiarowe, przypominające spaghetti łańcuchy. Naukowcy uważali, że do tej pory niemożliwe było nakłonienie polimerów do tworzenia arkuszy 2D.
Taki materiał może być używany jako lekka, trwała powłoka do części samochodowych lub telefonów komórkowych lub jako materiał budowlany do mostów lub innych konstrukcji, powiedział Michael Strano, profesor inżynierii chemicznej na MIT i starszy autor. nowego badania.
MIT
„Zazwyczaj nie myślimy o plastiku jako o czymś, co można wykorzystać do podparcia budynku, ale dzięki temu materiałowi możesz wprowadzić nowe rzeczy” – powiedział w komunikacie prasowym.
Naukowcy odkryli, że moduł sprężystości nowego materiału – miara siły potrzebnej do odkształcenia materiału – jest od czterech do sześciu razy większy niż w przypadku szkła kuloodpornego. Odkryli również, że jego granica plastyczności, czyli ilość siły potrzebnej do rozbicia materiału, jest dwukrotnie większa niż w przypadku stali, mimo że materiał ma tylko około jednej szóstej gęstości stali.
W komunikacie prasowym Matthew Tirrell, dziekan Pritzker School of Molecular Engineering na University of Chicago, który nie był zaangażowany w badanie, powiedział, że nowa technika „uosabia bardzo kreatywną chemię, aby stworzyć te połączone 2D polimery."
Kolejną kluczową cechą 2DPA-1 jest to, że jest nieprzepuszczalny dla gazów. Podczas gdy inne polimery są wykonane ze zwiniętych łańcuchów ze szczelinami, które umożliwiają przenikanie gazów, nowy materiał jest wykonany z monomerów, które łączą się ze sobą jak klocki LEGO, a molekuły nie mogą się między nimi dostać.
„Może to pozwolić nam na stworzenie ultracienkich powłok, które mogą całkowicie zapobiec przedostawaniu się wody lub gazów” – powiedział Strano. „Ten rodzaj powłoki barierowej może być stosowany do ochrony metalu w samochodach i innych pojazdach lub konstrukcji stalowych”.
"Zazwyczaj nie myślimy o plastiku jako o czymś, co można wykorzystać do podparcia budynku…"
Nowe materiały
Odkrycie w MIT to tylko jeden z wielu materiałów, które wkrótce mogą być dostępne do ulepszania gadżetów. Na przykład nowe wersje nanocząstek różnych metali, takich jak tytan, sprawią, że drukowanie 3D metalowych elementów będzie szybsze i tańsze, powiedział Gilton. Ta „produkcja przyrostowa” z wykorzystaniem metali rewolucjonizuje produkcję.
Nowe technologie wyświetlania, takie jak kropki kwantowe, mogą zastąpić obecne materiały używane w monitorach i ekranach, zauważył Gilton. „Są lepsze w filtrowaniu światła i wyświetlają lepsze kolory w oparciu o nowe związki” – dodał.
Inne innowacyjne materiały mogą stworzyć czujniki, które pozwolą naszym telefonom dowiedzieć się więcej o otaczającym nas środowisku, powiedział Gilton. Na przykład unikalne polimery, które zmieniają się, gdy pochłaniają określone gazy, umożliwiają praktyczne stworzenie elektronicznego „nosa” na chipie.
Firmy badają nowe techniki materiałów budowlanych, które umożliwią konstruowanie chipów z atomową precyzją, powiedział Casper van Oosten, dyrektor zarządzający i szef działu biznesowego Intermolecular, firmy Merck KGaA z Darmstadt w Niemczech. Lifewire przez e-mail. Materiały są budowane atom po atomie, aby potencjalnie tworzyć tańsze, szybsze i bardziej energooszczędne chipy komputerowe.
„Konsumenci zobaczą to z powrotem w eksplozji „inteligentnych” lub „inteligentnych” urządzeń wokół nas, od autonomicznych samochodów po okulary AR/VR zastępujące nasze regularne rozmowy z Zoomem” – powiedział.
