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美國MIT發明新材料 堅固如鋼輕如塑料


美國麻省理工學院(MIT)的研究人員宣稱,他們新發明的一種材料比鋼鐵更堅固,卻比塑料還輕,適合用於汽車配件、手機外殼,甚至可用於建造橋梁。

主要研究者麻省理工學院化學工程教授邁克爾·斯特拉諾(Michael Strano)在新聞稿中說:「我們從來沒有想到像塑料一樣輕便的材料可作為建材,但是這種材料將帶來全新的變革。這種材料有著非同尋常的特性,我們對此感到很興奮。」

發布研究成果的新聞稿介紹說,在這之前幾乎所有的聚合物都只能形成一維的鏈狀結構,再用它們造出三維的物體。而這份新研究造出了平面的、或者說是二維的聚合物,再用它們結合成三維物體。

在此之前,科學家以為要形成二維的聚合物幾乎不可能。但是這份研究利用化合物三聚氰胺結合特殊的工藝,實現了這個突破。

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研究稱,這種名為2DPA-1的新材料抗變形的能力是防彈玻璃的4~6倍;硬度是鋼鐵的兩倍,而密度只有鋼鐵的六分之一。

斯特拉諾說:「不像其它材料(塑料聚合物)那樣形成意大利面(鏈狀結構交錯的形態)一樣的分子,我們讓分子自動組合成平面結構,造出了薄片形態的分子平面。這些分子在一種特殊的溶液中,能夠自發地組合成二維的平面結構,材料合成之後,我們很容易用旋轉噴塗(spin-coat)的方式為需要的地方噴上一層很薄、異常堅固的塗層。」

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研究介紹說,因為這種材料的平面分子結構在溶液內自我組合生成,所以只要增加原材料的量即可擴大生產規模。

另外,空氣很難進入這種材料,斯特拉諾說,所以這種材料很適合作為汽車、其它機車或鋼鐵結構體的金屬外殼保護層。

這份研究發表於《自然》(Nature)期刊。

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