Ключевые выводы
- Новый сверхпрочный материал может преобразить ноутбуки и другую персональную электронику.
- Материал под названием 2DPA-1 настолько прочен, что может даже выдержать здание.
- Другие новые материалы могут создать датчики, которые позволят нашим телефонам узнать больше об окружающей среде.
Ноутбуки и другие гаджеты вскоре могут стать намного легче и прочнее.
Исследователи Массачусетского технологического института создали новый материал, легкий, как пластик, и прочный, как сталь. Материал, названный 2DPA-1, представляет собой тип полиарамида, который можно производить в промышленных масштабах. Это последний из множества инновационных материалов, которые могут преобразить персональную электронику.
«Новые материалы решают множество проблем», - сказал в интервью Lifewire Терри Гилтон, эксперт по материалам, который является партнером венчурной компании Celesta Capital. «Представьте себе дисплеи, достаточно маленькие, чтобы поместиться в пару солнцезащитных очков, которые смогут показать вам все, что вы сейчас видите на дисплее своего телефона».
Самостоятельная сборка
Новый материал MIT представляет собой двумерный полимер, который самостоятельно собирается в листы, в отличие от всех других полимеров, которые образуют одномерные цепочки, похожие на спагетти. Ученые считали, что до сих пор невозможно заставить полимеры формировать двумерные листы.
Такой материал можно использовать в качестве легкого и прочного покрытия для деталей автомобилей или сотовых телефонов, а также в качестве строительного материала для мостов или других сооружений, сказал Майкл Страно, профессор химического машиностроения в Массачусетском технологическом институте и старший автор. нового исследования.
MIT
«Обычно мы не думаем о пластике как о чем-то, что можно использовать для поддержки здания, но с этим материалом вы можете создавать новые вещи», - сказал он в пресс-релизе.
Исследователи обнаружили, что модуль упругости нового материала - показатель силы, необходимой для деформации материала, - в четыре-шесть раз выше, чем у пуленепробиваемого стекла. Они также обнаружили, что его предел текучести, или сила, необходимая для разрушения материала, в два раза выше, чем у стали, даже несмотря на то, что материал имеет лишь одну шестую плотности стали.
В пресс-релизе Мэтью Тиррелл, декан Притцкеровской школы молекулярной инженерии Чикагского университета, который не участвовал в исследовании, сказал, что новая техника «воплощает в себе очень творческую химию для создания этих связанных 2D-объектов». полимеры."
Еще одной ключевой особенностью 2DPA-1 является его газонепроницаемость. В то время как другие полимеры состоят из скрученных цепей с промежутками, через которые могут просачиваться газы, новый материал состоит из мономеров, которые соединяются друг с другом, как LEGO, и молекулы не могут попасть между ними..
«Это может позволить нам создавать ультратонкие покрытия, которые могут полностью предотвратить проникновение воды или газов», - сказал Страно. «Этот тип барьерного покрытия можно использовать для защиты металла в автомобилях и других транспортных средствах или стальных конструкций».
"Обычно мы не думаем о пластике как о чем-то, что можно использовать для поддержки здания…"
Новые материалы
Открытие Массачусетского технологического института - лишь один из многих материалов, которые вскоре могут стать доступными для улучшения гаджетов. Например, новые версии наночастиц различных металлов, таких как титан, сделают 3D-печать металлических компонентов быстрее и дешевле, сказал Гилтон. Это «аддитивное производство» с использованием металлов произвело революцию в производстве.
Новые технологии отображения, такие как квантовые точки, могут заменить современные материалы, которые используются для мониторов и экранов, отметил Гилтон. «Они лучше фильтруют свет и лучше отображают цвета благодаря новым соединениям», - добавил он.
Другие инновационные материалы могут создать датчики, которые позволят нашим телефонам узнать больше об окружающей среде, сказал Гилтон. Например, уникальные полимеры, которые изменяются при поглощении определенных газов, позволяют на практике создать электронный «нос» на чипе.
Компании изучают новые методы изготовления строительных материалов, которые позволят создавать микросхемы с атомарной точностью, сказал Каспер ван Остен, управляющий директор и глава бизнес-направления Interмолекулярного подразделения Merck KGaA, Дармштадт, Германия. Lifewire по электронной почте. Материалы строятся атом за атомом, чтобы потенциально делать более дешевые, быстрые и энергоэффективные компьютерные чипы.
«Потребители увидят это во взрыве «умных» или «интеллектуальных» устройств вокруг нас, от беспилотных автомобилей до очков AR / VR, заменяющих наши обычные звонки в Zoom», - сказал он..
