Wetenschappers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) hebben een nieuw materiaal gemaakt met behulp van een nieuw polymerisatieproces. Het materiaal, 2DPA-1 genaamd, een soort polyaramide, zou zo licht zijn als plastic en zo sterk als staal, plus het kan op industriële schaal worden geproduceerd, wat een goed voorteken is voor de introductie op de markt.
Het materiaal, dat het eerste polymeer is dat in 2D wordt gepolymeriseerd, heeft een vlakke structuur in plaats van een snaar. Een team onder leiding van Michael Krany, de Carbon P. Dubbs Professor of Chemical Engineering aan het MIT, heeft een probleem opgelost dat generaties polymeerwetenschappers met stomheid geslagen heeft.
2DPA-1 is bestand tegen vervormingsbelastingen die zes keer zo groot zijn als kogelvrij glas en heeft een vloeigrens (de kracht die nodig is om het materiaal te breken) die 12 keer zo groot is als die van staal bij dezelfde dichtheid. Een andere intrigerende eigenschap is de ondoordringbaarheid voor gassen, wat de creatie van waterdichte ultradunne coatings zou kunnen betekenen.
Wat betekent dit voor consumenten en bedrijven?
Het is te vroeg om te zeggen, maar 2DPA-1 zou het begin kunnen zijn van iets speciaals. Het proces (reeds aangevraagde patenten) kan enkele jaren duren om uitgerold te worden, maar de impact op het dagelijks leven zal niet lang op zich laten wachten, aangezien het nieuwe polymerisatieproces bestaande technologie gebruikt.
Van ultradunne, volledig waterdichte coatings tot ultralichte laptop- en smartphonetassen (in plaats van bijvoorbeeld magnesium- of aluminiumlegeringen), er zijn veel mogelijkheden in alle sectoren. In sommige gevallen kan het verf vervangen om metaal te beschermen, metaal vervangen in bruggen en constructies die een hoge treksterkte en ductiliteit vereisen.
Het kan een integraal onderdeel worden van datacenters, omdat het kan worden gebruikt om waterdichte servers te produceren die geen actieve koelsystemen nodig hebben, of kan worden gebruikt voor veiligere voertuigen. De volgende stap in het onderzoek is om te begrijpen hoe het polymeer in de eerste plaats wordt omgezet in 2D-platen en of andere soorten materialen (zoals een 3D-versie) kunnen worden geproduceerd.
Andere vragen blijven: hoe veilig is het om te verbranden? bij welke temperatuur flitst het? is het voedselveilig? hoe degradeert het?
Lees ook:
- Wetenschappers ontdekten een tot nu toe onbekende vloeibare fase. Een nieuw soort materiaal?
- Onderzoekers hebben plastic op basis van suiker gemaakt