Υλικό ισχυρό σαν ατσάλι ανακάλυψαν οι μηχανικοί του MIT

H ομάδα ευελπιστεί ότι το 2DPA-1 να χρησιμοποιείται στο προσεχές μέλλον ως επίστρωση για την ενίσχυση της ανθεκτικότητας αντικειμένων και, τελικά, ως δομικό υλικό.

Το 2DPA-1 είναι ένα πολυμερές, μια κατηγορία που περιλαμβάνει όλα τα είδη πλαστικών. Αλλά, ενώ όλα τα άλλα πολυμερή αναπτύσσονται σε μονοδιάστατες αλυσίδες, με νέα μόρια να προστίθενται στα άκρα τους, το 2DPA-1 αναπτύσσεται σε δύο διαστάσεις, σχηματίζοντας ένα φύλλο που ονομάζεται πολυαραμίδιο. Αυτή η δισδιάστατη ποιότητα είναι που δίνει στο 2DPA-1 τη δύναμή του, εξαλείφοντας τα κενά που υπάρχουν μεταξύ των αλυσίδων πολυμερών σε άλλα πλαστικά.

Παράλληλα, η δύναμη που χρειάζεται για να σπάσει είναι διπλάσια από αυτή που απαιτείται για το χάλυβα, αν και έχει μόνο περίπου το ένα έκτο της πυκνότητας του υλικού, καθιστώντας το πολύ ελαφρύτερο. Οι ερευνητές το συνέκριναν επίσης με το αλεξίσφαιρο γυαλί, λέγοντας ότι έχει τέσσερις έως έξι φορές μεγαλύτερο συντελεστή ελαστικότητας, που αναφέρεται στην ποσότητα δύναμης που χρειάζεται για να παραμορφωθεί.

Η πιο άμεση εμπορική εφαρμογή για το 2DPA-1, είναι ως μια εξαιρετικά λεπτή επίστρωση που θα μπορούσε να εφαρμοστεί σε αυτοκίνητα, τηλέφωνα ή άλλα αντικείμενα για να τα κάνει πιο δυνατά και πιο ανθεκτικά. Λόγω της κλειστής μοριακής δομής του υλικού σε σύγκριση με άλλα πλαστικά, είναι αδιαπέραστο από το νερό και τα αέρια, επομένως προσφέρει εξαιρετικά υψηλό βαθμό προστασίας από την οξείδωση, τη σκουριά ή τη σήψη.

Ωστόσο, οι μελλοντικές εφαρμογές για το 2DPA-1 επεκτείνονται περαιτέρω, καθώς τα μοριακά φύλλα μπορούν θεωρητικά να στοιβαχθούν για να φτιάξουν ένα δομικό υλικό ή να χρησιμοποιηθούν ως νανοσωλήνες ή νανοΐνες σε συνθετικά υλικό, όπως το ανθρακόνημα.

Παρά την ανθεκτικότητά του, παραμένει ελαφρύ και απαιτεί λίγη ενέργεια για να παραχθεί, σε σύγκριση με υλικά όπως ο χάλυβας και το γυαλί, ενώ είναι εύκολο να κατασκευαστεί σε μεγάλες ποσότητες. Αυτό σημαίνει ότι σε αντίθεση με ορισμένα νέα «θαυματουργά» υλικά, αναμένεται να είναι εύκολο να παραχθεί μαζικά, σε βιομηχανικό περιβάλλον.

Τέλος, αναμένεται ότι θα είναι κατάλληλο και για ανακύκλωση. Εάν χρησιμοποιείται ως ίνες, θα πρέπει να είναι σε θέση να επαναδιπλωθεί ή να πολτοποιηθεί, όπως συμβαίνει με τις ίνες Kevlar, ενώ σε άλλες μορφές μπορεί να ανακυκλωθεί χημικά, κατ’ αναλογία με το νάιλον.