නව ද්රව්යය මෙලමයින් වලින් සාදන ලද ද්විමාන බහු අවයවකයක් වන අතර එය අනෙකුත් සියලුම බහු අවයවක මෙන් නොව, ඒකමාන, ස්පැගටි වැනි දාම සාදන තහඩු වලට ස්වයං-එකලස් වේ. මේ වන තෙක් විද්යාඥයින් විශ්වාස කළේ ද්විමාන තහඩු සෑදීමට පොලිමර් පෙළඹවීම කළ නොහැකි බවයි.
එවැනි ද්රව්යයක් මෝටර් රථ කොටස් හෝ ජංගම දුරකථන සඳහා සැහැල්ලු, කල් පවතින ආලේපනයක් ලෙස හෝ පාලම් හෝ වෙනත් ව්යුහයන් සඳහා ගොඩනැගිලි ද්රව්යයක් ලෙස භාවිතා කළ හැකි බව MIT හි රසායනික ඉංජිනේරු විද්යාව පිළිබඳ කාබන් පී. ඩබ්ස් මහාචාර්ය සහ නව අධ්යයනයේ ජ්යෙෂ්ඨ කතුවරයා වන මයිකල් ස්ට්රානෝ පවසයි.
"අපි සාමාන්යයෙන් ප්ලාස්ටික් යනු ගොඩනැගිල්ලකට ආධාර කිරීම සඳහා භාවිතා කළ හැකි දෙයක් ලෙස නොසිතමු, නමුත් මෙම ද්රව්ය සමඟ ඔබට නව දේවල් සක්රීය කළ හැකිය," ඔහු පවසයි. "එයට ඉතා අසාමාන්ය ගුණාංග ඇති අතර අපි ඒ ගැන ඉතා සතුටු වෙමු."
පර්යේෂකයන් මෙම ද්රව්ය ජනනය කිරීමට භාවිතා කළ ක්රියාවලිය සඳහා පේටන්ට් බලපත්ර දෙකක් සඳහා ගොනු කර ඇති අතර, ඔවුන් අද Nature හි පළ වන පත්රිකාවක ඒ බව විස්තර කරයි . MIT පශ්චාත් ආචාර්ය යුවෙන් සෙන්ග් මෙම අධ්යයනයේ ප්රධාන කතුවරයා වේ.
මාන දෙකක්
සියලුම ප්ලාස්ටික් ඇතුළත් පොලිමර්, මොනෝමර් ලෙස හඳුන්වන ගොඩනැගිලි කොටස් දාම වලින් සමන්විත වේ. මෙම දාම ඒවායේ කෙළවරට නව අණු එකතු කිරීමෙන් වර්ධනය වේ. සෑදූ පසු, පොලිමර් එන්නත් අච්චු භාවිතයෙන් ජල බෝතල් වැනි ත්රිමාණ වස්තූන් බවට හැඩගස්වා ගත හැකිය.
බහු අවයවික විද්යාඥයින් දිගු කලක් තිස්සේ උපකල්පනය කර ඇත්තේ බහු අවයවික ද්විමාන පත්රයක් බවට වර්ධනය වීමට පෙළඹවිය හැකි නම්, ඒවා අතිශයින් ශක්තිමත්, සැහැල්ලු ද්රව්ය සෑදිය යුතු බවයි. කෙසේ වෙතත්, මෙම ක්ෂේත්රයේ දශක ගණනාවක් තිස්සේ කළ වැඩ නිසා එවැනි පත්ර නිර්මාණය කළ නොහැකි බව නිගමනය විය. මෙයට එක් හේතුවක් වූයේ වැඩෙන පත්රයේ තලයෙන් එක් මොනෝමරයක් ඉහළට හෝ පහළට භ්රමණය වුවහොත්, ද්රව්යය ත්රිමාණයෙන් ප්රසාරණය වීමට පටන් ගන්නා අතර පත්ර වැනි ව්යුහය නැති වී යාමයි.
කෙසේ වෙතත්, නව අධ්යයනයේ දී, ස්ට්රානෝ සහ ඔහුගේ සගයන් නව බහුඅවයවීකරණ ක්රියාවලියක් ඉදිරිපත් කළ අතර එමඟින් පොලියරමයිඩ් ලෙස හැඳින්වෙන ද්විමාන පත්රයක් ජනනය කිරීමට ඉඩ සලසයි. මොනෝමර් තැනුම් ඒකක සඳහා, ඔවුන් කාබන් සහ නයිට්රජන් පරමාණු වලල්ලක් අඩංගු මෙලමයින් නම් සංයෝගයක් භාවිතා කරයි. සුදුසු තත්වයන් යටතේ, මෙම මොනෝමර් වලට මානයන් දෙකකින් වර්ධනය විය හැකි අතර තැටි සාදයි. මෙම තැටි එකිනෙකට ඉහළින් ගොඩගැසී ඇති අතර, ස්ථර අතර හයිඩ්රජන් බන්ධන මගින් එකට තබා ඇති අතර එමඟින් ව්යුහය ඉතා ස්ථායී සහ ශක්තිමත් වේ.
"ස්පැගටි වැනි අණුවක් සෑදීම වෙනුවට, අපට පත්රයක් වැනි අණුක තලයක් සෑදිය හැකිය, එහිදී අපට අණු ද්විමාන වශයෙන් එකට සම්බන්ධ කර ගත හැකිය," ස්ට්රැනෝ පවසයි. "මෙම යාන්ත්රණය ද්රාවණය තුළ ස්වයංසිද්ධව සිදුවන අතර, අපි ද්රව්ය සංස්ලේෂණය කළ පසු, අපට අසාමාන්ය ලෙස ශක්තිමත් තුනී පටල පහසුවෙන් භ්රමණය කළ හැකිය."
ද්රව්යය ද්රාවණය තුළ ස්වයං-එකලස් වන බැවින්, ආරම්භක ද්රව්ය ප්රමාණය වැඩි කිරීමෙන් එය විශාල ප්රමාණවලින් සෑදිය හැකිය. පර්යේෂකයන් පෙන්වා දුන්නේ 2DPA-1 ලෙස හඳුන්වන ද්රව්යයේ පටලවලින් මතුපිට ආලේප කළ හැකි බවයි.
"මෙම දියුණුවත් සමඟ, අපට ඉතා ශක්තිමත්, නමුත් අතිශයින් තුනී ද්රව්යයක් බවට හැඩගැසීමට බෙහෙවින් පහසු වන තලීය අණු තිබේ," ස්ට්රැනෝ පවසයි.
සැහැල්ලු නමුත් ශක්තිමත්
නව ද්රව්යයේ ප්රත්යාස්ථතා මාපාංකය - ද්රව්යයක් විකෘති කිරීමට කොපමණ බලයක් අවශ්ය දැයි මැනීම - වෙඩි නොවදින වීදුරු වලට වඩා හතර ගුණයකින් සහ හය ගුණයකින් වැඩි බව පර්යේෂකයෝ සොයා ගත්හ. වානේ ඝනත්වයෙන් හයෙන් එකක් පමණ පමණක් ද්රව්යයට තිබුණද, එහි අස්වැන්න ශක්තිය හෝ ද්රව්යය බිඳ දැමීමට කොපමණ බලයක් අවශ්ය දැයි වානේ මෙන් දෙගුණයක් බව ද ඔවුන් සොයා ගත්හ.
2DPA-1 හි තවත් ප්රධාන ලක්ෂණයක් වන්නේ එය වායූන්ට පාරගම්ය වීමයි. අනෙකුත් බහු අවයවක සෑදී ඇත්තේ වායූන් කාන්දු වීමට ඉඩ සලසන හිඩැස් සහිත දඟර දාම වලින් වන අතර, නව ද්රව්යය සෑදී ඇත්තේ LEGO මෙන් එකට අගුළු දමන මොනෝමර් වලින් වන අතර අණු වලට ඒවා අතරට යා නොහැක.
"මෙමගින් අපට ජලය හෝ වායූන් ඇතුළු වීම සම්පූර්ණයෙන්ම වළක්වා ගත හැකි අතිශය තුනී ආලේපන නිර්මාණය කිරීමට ඉඩ සැලසේ," ස්ට්රැනෝ පවසයි. "මෙම ආකාරයේ බාධක ආලේපනයක් මෝටර් රථ සහ අනෙකුත් වාහනවල හෝ වානේ ව්යුහවල ලෝහ ආරක්ෂා කිරීමට භාවිතා කළ හැකිය."
ස්ට්රැනෝ සහ ඔහුගේ සිසුන් දැන් මෙම විශේෂිත බහු අවයවකය 2D තහඩු සෑදිය හැකි ආකාරය වඩාත් විස්තරාත්මකව අධ්යයනය කරමින් සිටින අතර, වෙනත් ආකාරයේ නව ද්රව්ය නිර්මාණය කිරීම සඳහා එහි අණුක සැකැස්ම වෙනස් කිරීම පිළිබඳව අත්හදා බලමින් සිටිති.
මෙම පර්යේෂණය සඳහා අරමුදල් සපයන ලද්දේ එක්සත් ජනපද බලශක්ති විද්යා දෙපාර්තමේන්තුවේ බලශක්ති කාර්යාලය විසින් අනුග්රහය දක්වන ලද බලශක්ති මායිම් පර්යේෂණ මධ්යස්ථානයක් වන වැඩිදියුණු කළ නැනෝ තරල ප්රවාහන මධ්යස්ථානය (CENT) සහ හමුදා පර්යේෂණ රසායනාගාරය විසිනි.
නව සැහැල්ලු ද්රව්ය වලින් ලැබෙන සම්පත් වානේ වලට වඩා ශක්තිමත්: නව ද්රව්යය කළ නොහැකි යැයි සිතූ වික්රමයක ප්රතිඵලයකි: ද්රව්යයක් ද්විමාන බහුඅවයවීකරණය කිරීම - ScienceDaily
ප්රවෘත්ති සම්බන්ධතා:
විද්යුත් තැපෑල: [විද්යුත් ආරක්ෂිත]
දුරකථන: + 86-28-8411-1861