ساخت ماده‌ای مستحکم‌تر از فولاد، سبک‌تر از پَر
ساخت ماده‌ای مستحکم‌تر از فولاد، سبک‌تر از پَر
مجله علمی ایلیاد - مهندسین شیمی دانشگاه MIT توانسته‌اند با استفاده از یک فرآیند پلیمریزاسیون نوآورانه، ماده‌ای جدید بسازند که از فولاد محکم‌تر است، ولی وزن آن مشابه پلاستیک است. این ماده را می‌توان به راحتی در مقادیر زیاد تولید کرد.
این ماده‌ی جدید یک پلیمر دوبُعدی است که به‌صورت خودبه‌خودی به شکل ورقه‌ای در می‌آید؛ در صورتی که دیگر پلیمرها زنجیره‌های یک‌بُعدی و مشابه اسپاگتی ایجاد می‌کنند. تا کنون دانشمندان تصور می‌کردند که امکان اینکه پلیمرها بتوانند ورقه‌های دوبُعدی ایجاد کنند، وجود ندارد.
این ماده‌ی جدید را می‌توان در ساخت قطعات سبک و بادوام خودرو و یا حتی گوشی موبایل مورد استفاده قرار داد. حتی از این ماده می‌توان برای ساخت پُل و دیگر سازه‌های عظیم نیز استفاده کرد. هر چند کسی فکر نمی‌کند بتوان از پلاستیک در ساخت ساختمان استفاده کرد، ولی خصوصیات این پلاستیک جدید نشان داده است که از آن می‌توان در ساخت خانه نیز استفاده کرد.
محققین در مورد ساخت این ماده‌ی جدید دو اختراع به ثبت رسانده‌اند و مقاله‌ی آن‌را نیز در مجله‌ی Nature منتشر کرده‌اند.
پلیمرها که همه‌ی پلاستیک‌ها را شامل می‌شوند، همگی از بلوک‌های سازنده‌ای به نام «مونومِر» ساخته شده‌اند. زنجیره‌ی این بلوک‌های سازنده با اضافه شدن مولکول‌های جدید به مولکول انتهایی رشد می‌کند. زمانی که این زنجیره‌ها رشد کردند، پلیمرها را می‌توان در ساخت اجسام سه‌بُعدی مورد استفاده قرار داد. مدت‌ها بود که دانشمندان این نظریه را داشتند که شاید بتوان پلیمرها را به نحوی ساخت که تنها در یک جهت رشد نکنند، بلکه به صورت صفحه‌ای و دوبُعدی رشد کنند. آن‌ها حدس می‌زدند که اگر چنین پلیمری ساخته شود، استحکام بسیار بالایی خواهد داشت. دهه‌ها روی این موضوع کار شده بود و همگی به این نتیجه رسیده بودند که ساخت پلیمرهای دوبُعدی امکان‌پذیر نیست.
دانشمندان اخیراً تلاش کردند فرآیند پلیمریزاسیون جدیدی را ایجاد کنند که بتواند منجر به تولید پلیمر دوبُعدی شود. آن‌ها از ترکیبی به نام «ملامین» به‌عنوان مونومر استفاده کردند که حاوی یک حلقه‌ی کربنی و نیتروژن است. این مونومر تحت شرایط مناسب می‌تواند به‌صورت دوبُعدی رشد کند و به شکل دیسک درآید. این دیسک‌ها می‌توانند روی یکدیگر قرار گیرند و بین آن‌ها پیوندهای هیدروژنی ایجاد شود و به این صورت، ساختاری پایدار و مستحکم ایجاد کنند.
محققین با انجام آزمایش‌های دقیق، دریافتند که مدول الاستیسیته‌ی این ماده‌ی جدید که بیان‌گر میزان نیرویی است تا یک ماده دچار تغییر شکل شود، بین ۴ تا ۶ برابر بیشتر از شیشه‌های ضدگلوله است. آن‌ها دریافتند که برای شکستن این ماده دو برابر نیروی مورد نیاز برای شکستن فولاد نیاز است. یکی دیگر از خصوصیات این ماده‌ی جدید، نفوذناپذیری آن نسبت به گازها است؛ در صورتی که اکثر پلیمرها این خصوصیت را ندارند.