Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben mithilfe eines neuen Polymerisationsverfahrens ein neues Material geschaffen. Das Material namens 2DPA-1, eine Art Polyaramid, soll so leicht wie Kunststoff und so stark wie Stahl sein, außerdem kann es im industriellen Maßstab hergestellt werden, was für seinen Markteintritt spricht.
Das Material, das das erste Polymer ist, das in 2D polymerisiert wird, hat eher eine planare Struktur als eine Schnur. Ein Team unter der Leitung von Michael Krany, dem Carbon P. Dubbs-Professor für Chemieingenieurwesen am MIT, hat ein Problem gelöst, das Generationen von Polymerwissenschaftlern verblüfft hat.
2DPA-1 kann Verformungsbelastungen widerstehen, die sechsmal größer sind als kugelsicheres Glas, und hat eine Streckgrenze (die Kraft, die erforderlich ist, um das Material zu brechen), die 12-mal so hoch ist wie die von Stahl bei gleicher Dichte. Eine weitere faszinierende Eigenschaft ist die Undurchlässigkeit gegenüber Gasen, was die Schaffung wasserdichter ultradünner Beschichtungen bedeuten könnte.
Was bedeutet das für Verbraucher und Unternehmen?
Es ist noch zu früh, um das zu sagen, aber 2DPA-1 könnte der Beginn von etwas Besonderem sein. Das Verfahren (Patente bereits angemeldet) kann mehrere Jahre dauern, bis es eingeführt wird, aber seine Auswirkungen auf das tägliche Leben werden nicht lange dauern, da das neue Polymerisationsverfahren vorhandene Technologie nutzt.
Von ultradünnen, vollständig wasserdichten Beschichtungen bis hin zu ultraleichten Laptop- und Smartphone-Hüllen (statt beispielsweise Magnesium- oder Aluminiumlegierungen) gibt es branchenübergreifend viele Möglichkeiten. In einigen Fällen kann es Farbe ersetzen, um Metall zu schützen, Metall in Brücken und Strukturen ersetzen, die eine hohe Zugfestigkeit und Duktilität erfordern.
Es könnte ein integraler Bestandteil von Rechenzentren werden, da es zur Herstellung wasserdichter Server verwendet werden könnte, die keine aktiven Kühlsysteme benötigen, oder für sicherere Fahrzeuge verwendet werden könnte. Der nächste Schritt in der Forschung besteht darin, zu verstehen, wie das Polymer überhaupt in 2D-Folien umgewandelt wird und ob andere Arten von Materialien (z. B. eine 3D-Version) hergestellt werden können.
Andere Fragen bleiben: Wie sicher ist es zu brennen? bei welcher temperatur blinkt es? ist es lebensmittelecht? wie baut es sich ab?
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