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迪士尼彩乐园客服电话 “纳米链甲”问世: 改进性的轻量化、坚固驻守材料
发布日期：2024-09-13 07:07 点击次数：168
西北大学（Northwestern University）的商议东谈主员在材料科学方面取得了突破性的施展，他们创造了一种二维的、机械互锁的团员物，这种团员物反应了链甲的坚固、机动的特色。
这种新式材料领有有史以来最高的机械键密度，有望在轻型防弹衣和其他高需求界限收场改进性的欺诈。
二维互锁材料
西北大学携带的一个商议小组创造了第一个二维（2D）机械互锁材料，取得了一项超卓的化学配置。
这种纳米级的创新，相似于链甲的连锁推敲，具有超卓的机动性和强度。跟着进一步的矫正，它在轻质，高性能防弹衣和其他条件材料既坚忍又机动的尖刻用途中浮现出精深的欺诈后劲。
这项商议发表在1月16日的《科学》杂志上，在该界限独创了几个舛错的先河。这不仅是有史以来第一种二维机械互锁团员物，而况是一种密度前所未有的材料，每闲居厘米有100万亿个机械键，是有史狂妄最高的。商议小组使用一种新颖、高效和可扩展的团职工艺收场了这一方针，为大界限坐蓐铺平了谈路。
“咱们制造了一种全新的团员物结构，”该商议的通信作家、西北大学的威廉·迪赫特尔（William Dichtel）说。“它相似于锁子甲，因为每个机械键王人有少量解放滑动，是以它回绝易扯破。淌若你拉它，它不错在多个方朝上踱步施加的力。淌若你念念把它远隔，你必须在许多许多不同的方位粗俗它。咱们正在不绝探索它的特色，可能会商议它许多年。”
迪赫特尔是温伯格艺术与科学学院的Robert L. Letsinger化学阐述，亦然海外纳米时刻商议所（IIN）和Paula M. Trienens可执续发展与动力商议所的成员。麦迪逊·巴多是迪赫特尔践诺室的博士候选东谈主，亦然IIN瑞安商议员，是这项商议的第一作家。
团员的挑战与创新
多年来，商议东谈主员一直试图建立与团员物机械连锁的分子，但发现险些不成能指点团员物酿成机械键。
为了克服这一挑战，迪赫特尔的团队剿袭了一种全新的顺序。他们从X形单体开动，将它们胪列成一种特定的、高度有序的晶体结构。然后，他们将这些晶体与另一个分子反应，在晶体内的分子之间酿成键。
迪赫特尔说：“我杰出感谢麦迪逊，因为她建议了酿成机械互锁团员物的倡导。”“这是一个高风险、高请问的念念法，咱们不得不质疑咱们对于分子晶体中可能发生哪种反应的假定。”
所得到的晶体包括一层又一层的二维互锁团员物片。在团员物片内，X形单体的终端与其他X形单体的终端联结。然后，更多的单体穿过中间的漏洞。尽管这种团员物结构坚贞，但它却具有惊东谈主的柔韧性。迪赫特尔的商议小组还发现，将团员物融解在溶液中会导致连锁单体层相互剥离。
迪赫特尔说：“团员物酿成后，并莫得许多东西将结构固定在所有。”“是以，当咱们把它放在溶剂中时，彩乐园（中国）有限责任公司晶体融解了，但每个二维层王人保执在所有。咱们不错旁边这些单独的薄片。”
探索纳米法式和工业可扩展性
为了在纳米法式上查抄这种结构，康奈尔大学的配合者在大卫·穆勒阐述的带领下，使用了顶端的电子显微镜时刻。图像浮现了团员物的高结晶度，阐明了其互锁结构，并标明其具有高柔韧性。
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迪赫特尔的团队还发现这种新材料不错普遍坐蓐。昔时含有机械键的团员物频频是用不太可能扩展的顺序以杰出小的数目制备的。另一方面，迪赫特尔的团队制造了半公斤的新材料，并假定跟着最有出路的欺诈出现，可能会有更大的数目。
增强复合材料
受这种材料固有强度的启发，迪赫特尔在杜克大学的配合者在马修·贝克尔阐述的带领下，将其添加到Ultem中。与凯夫拉同属一个家眷，Ultem是一种杰出坚固的材料，不错承受极点温度以及酸性和腐蚀性化学物资。商议东谈主员建立了一种含有97.5% Ultem纤维和2.5% 2D团员物的复合材料。这个小百分比极地面晋升了Ultem的举座强度和韧性。
迪赫特尔设念念，他的团队的新团员物异日可能会成为轻型防弹衣和弹谈织物的独特材料。
“咱们还有许多分析要作念，但咱们不错告诉你，它晋升了这些复合材料的强度，”迪赫特尔说。“咱们所测量的险些每一处王人在某种经由上是独特的。”
缅念念化学遗产
作家们把这篇论文件给了前西北大学化学家弗雷泽·斯托达特爵士，他在20世纪80年代建议了机械键的倡导。最终，他将这些键全心狡计因素子机器，不错以可控的形态切换、旋转、削弱和彭胀。上个月耗费的斯托达特因这项责任取得了2016年诺贝尔化学奖。
“分子不仅仅我方穿过相互，是以弗雷泽发明了私密的顺序来模板联锁结构，”迪赫特尔说，他是加州大学洛杉矶分校斯托达特践诺室的博士后商议员。“但即使是这些顺序也不够实用，无法用于团员物等大分子。在咱们现在的商议中，这些分子被紧紧地固定在晶体中，在每个分子周围酿成一个机械键。
“因此，这些机械纽带在西北大学有着深厚的传统，咱们很欢笑能昔时所未有的形态探索它们的可能性。”
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