’S e poileimear dà-thaobhach a th’ anns an stuth ùr, air a dhèanamh à melamine , a bhios a’ cruinneachadh leis fhèin ann an siotaichean, eu-coltach ri poileimear eile sam bith, a bhios a’ cruthachadh slabhraidhean aon-thaobhach, coltach ri spaghetti. Gus a-nis, bha luchd-saidheans den bheachd nach robh e comasach poileimear a bhrosnachadh gus siotaichean dà-thaobhach a chruthachadh.
Dh’fhaodadh stuth mar sin a bhith air a chleachdadh mar chòmhdach aotrom, seasmhach airson pàirtean chàraichean no fònaichean-làimhe, no mar stuth togail airson drochaidean no structaran eile, arsa Michael Strano, Àrd-ollamh Innleadaireachd Cheimigeach Carbon P. Dubbs aig MIT agus prìomh ùghdar an sgrùdaidh ùir.
“Mar as trice chan eil sinn a’ smaoineachadh air plastaig mar rud a dh’ fhaodadh tu a chleachdadh gus togalach a chumail suas, ach leis an stuth seo, faodaidh tu rudan ùra a chomasachadh," tha e ag ràdh. “Tha feartan glè neo-àbhaisteach aige agus tha sinn air leth toilichte mu dheidhinn sin.”
Tha an luchd-rannsachaidh air dà phaitinn a chuir a-steach airson a’ phròiseas a chleachd iad gus an stuth a chruthachadh, a tha iad a’ toirt cunntas air ann am pàipear a tha a’ nochdadh an-diugh ann an Nature . ’S i Yuwen Zeng, iar-dhoctair aig MIT, prìomh ùghdar an sgrùdaidh.
Dà mheud
Tha poileamairean, a tha a’ gabhail a-steach a h-uile plastaig, air an dèanamh suas de shlabhraidhean de bhlocaichean togail ris an canar monomers. Bidh na slabhraidhean seo a’ fàs le bhith a’ cur moileciuilean ùra ris na cinn aca. Aon uair ‘s gu bheil iad air an cruthachadh, faodar poileamairean a chumadh gu bhith nan nithean trì-thaobhach, leithid botail uisge, le bhith a’ cleachdadh molltair stealladh.
Tha luchd-saidheans polaimeir air a bhith a’ beachdachadh o chionn fhada, ma dh’ fhaodadh polaimeirean fàs gu bhith nan duilleag dà-thaobhach, gum bu chòir dhaibh stuthan air leth làidir, aotrom a chruthachadh. Ach, thug iomadh deichead de dh’ obair san raon seo chun cho-dhùnaidh nach robh e comasach duilleagan mar sin a chruthachadh. B’ e aon adhbhar airson seo, ma bhios dìreach aon mhonamair a’ tionndadh suas no sìos, a-mach à plèana na duilleige a tha a’ fàs, tòisichidh an stuth a’ leudachadh ann an trì tomhasan agus caillidh e an structar coltach ri duilleag.
Ach, anns an sgrùdadh ùr, smaoinich Strano agus a cho-obraichean air pròiseas ùr poileimearachaidh a leigeas leotha duilleag dà-thaobhach ris an canar polyaramide a chruthachadh. Airson na blocaichean togail monomer, bidh iad a’ cleachdadh todhar ris an canar melamine, anns a bheil fàinne de dadaman gualain agus naitridean. Fo na suidheachaidhean ceart, faodaidh na monomers sin fàs ann an dà thomhas, a’ cruthachadh diosgan. Bidh na diosgan sin a’ cruachadh air mullach a chèile, air an cumail còmhla le bannan haidridean eadar na sreathan, a tha a’ dèanamh an structar gu math seasmhach agus làidir.
“An àite moileciuil coltach ri spaghetti a dhèanamh, is urrainn dhuinn plèana moileciuil coltach ri duilleag a dhèanamh, far am faigh sinn moileciuilean gus an ceangal ri chèile ann an dà thomhas," tha Strano ag ràdh. “Tha an dòigh-obrach seo a’ tachairt gu fèin-ghluasadach ann am fuasgladh, agus às deidh dhuinn an stuth a cho-chur, is urrainn dhuinn gu furasta filmichean tana a tha air leth làidir a shnìomh.”
Leis gu bheil an stuth a’ cruinneachadh leis fhèin ann am fuasgladh, faodar a dhèanamh ann am meudan mòra le bhith dìreach a’ meudachadh meud nan stuthan tòiseachaidh. Sheall an luchd-rannsachaidh gun robh e comasach dhaibh uachdaran a chòmhdach le filmichean den stuth, ris an can iad 2DPA-1.
“Leis an adhartas seo, tha moileciuilean rèidh againn a bhios fada nas fhasa an dèanamh gu bhith nan stuth glè làidir, ach glè thana," tha Strano ag ràdh.
Solas ach làidir
Fhuair na luchd-rannsachaidh a-mach gu bheil modulas leaghan an stuth ùir – tomhas air dè an fheachd a bheir e gus stuth a dhì-fhoirmeachadh – eadar ceithir is sia tursan nas motha na modulas glainne dìon-peileir. Fhuair iad a-mach cuideachd gu bheil a neart toraidh, no dè an fheachd a bheir e gus an stuth a bhriseadh, dà uair nas motha na stàilinn, eadhon ged nach eil ach mu aon-siathamh dùmhlachd stàilinn aig an stuth.
Is e prìomh fheart eile de 2DPA-1 gu bheil e do-ruigsinneach do ghasan. Ged a tha poileamairean eile air an dèanamh à slabhraidhean lùbte le beàrnan a leigeas le gasaichean dol troimhe, tha an stuth ùr air a dhèanamh à monomers a bhios a’ glasadh ri chèile mar LEGO, agus chan urrainn dha moileciuilean faighinn eatorra.
“Dh’fhaodadh seo leigeil leinn còtaichean tana a chruthachadh a chuireas casg gu tur air uisge no gasaichean bho bhith a’ dol troimhe," tha Strano ag ràdh. “Dh’fhaodadh an seòrsa còta bacaidh seo a bhith air a chleachdadh gus meatailt a dhìon ann an càraichean agus carbadan eile, no structaran stàilinn.”
Tha Strano agus a chuid oileanaich a-nis a’ sgrùdadh nas mionaidiche mar a tha am poileimear sònraichte seo comasach air duilleagan 2D a chruthachadh, agus tha iad a’ dèanamh deuchainnean le bhith ag atharrachadh a dhèanamh air a dhèanamh suas moileciuil gus seòrsachan eile de stuthan ùra a chruthachadh.
Chaidh an rannsachadh a mhaoineachadh leis an Ionad airson Còmhdhail Nanofluidic Leasaichte (CENT), Ionad Rannsachaidh Crìochan Lùtha le taic bho Oifis Saidheans Roinn Lùtha nan SA, agus Obair-lann Rannsachaidh an Airm.
Naidheachdan Fios:
Email: [post-d fo dhìon]
Fòn: + 86-28-8411-1861