ಹೊಸ ವಸ್ತುವು ಎರಡು ಆಯಾಮದ ಪಾಲಿಮರ್ ಆಗಿದ್ದು, ಮೆಲಮೈನ್ನಿಂದ ತಯಾರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ , ಇದು ಎಲ್ಲಾ ಇತರ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ ಹಾಳೆಗಳಾಗಿ ಸ್ವಯಂ-ಜೋಡಣೆಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಇದು ಒಂದು ಆಯಾಮದ, ಸ್ಪಾಗೆಟ್ಟಿ ತರಹದ ಸರಪಳಿಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಪಾಲಿಮರ್ಗಳನ್ನು 2D ಹಾಳೆಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಪ್ರೇರೇಪಿಸುವುದು ಅಸಾಧ್ಯವೆಂದು ನಂಬಿದ್ದರು.
ಅಂತಹ ವಸ್ತುವನ್ನು ಕಾರು ಭಾಗಗಳು ಅಥವಾ ಸೆಲ್ ಫೋನ್ಗಳಿಗೆ ಹಗುರವಾದ, ಬಾಳಿಕೆ ಬರುವ ಲೇಪನವಾಗಿ ಅಥವಾ ಸೇತುವೆಗಳು ಅಥವಾ ಇತರ ರಚನೆಗಳಿಗೆ ಕಟ್ಟಡ ಸಾಮಗ್ರಿಯಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು ಎಂದು MIT ಯಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ ಮತ್ತು ಹೊಸ ಅಧ್ಯಯನದ ಹಿರಿಯ ಲೇಖಕ ಮೈಕೆಲ್ ಸ್ಟ್ರಾನೋ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ.
"ನಾವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ಅನ್ನು ಕಟ್ಟಡವನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದಾದ ವಸ್ತು ಎಂದು ಭಾವಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಈ ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ನೀವು ಹೊಸ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಬಹುದು" ಎಂದು ಅವರು ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. "ಇದು ಅಸಾಮಾನ್ಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ನಾವು ಅದರ ಬಗ್ಗೆ ತುಂಬಾ ಉತ್ಸುಕರಾಗಿದ್ದೇವೆ."
ಈ ವಸ್ತುವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಬಳಸಿದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಕುರಿತು ಸಂಶೋಧಕರು ಎರಡು ಪೇಟೆಂಟ್ಗಳಿಗೆ ಅರ್ಜಿ ಸಲ್ಲಿಸಿದ್ದಾರೆ, ಇದನ್ನು ಅವರು ಇಂದು ನೇಚರ್ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟವಾದ ಪ್ರಬಂಧದಲ್ಲಿ ವಿವರಿಸಿದ್ದಾರೆ . MIT ಪೋಸ್ಟ್ಡಾಕ್ ಯುವೆನ್ ಝೆಂಗ್ ಈ ಅಧ್ಯಯನದ ಪ್ರಮುಖ ಲೇಖಕರಾಗಿದ್ದಾರೆ.
ಎರಡು ಆಯಾಮಗಳು
ಎಲ್ಲಾ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳು, ಮಾನೋಮರ್ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಬಿಲ್ಡಿಂಗ್ ಬ್ಲಾಕ್ಗಳ ಸರಪಳಿಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. ಈ ಸರಪಳಿಗಳು ಅವುಗಳ ತುದಿಗಳಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಅಣುಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಬೆಳೆಯುತ್ತವೆ. ಒಮ್ಮೆ ರೂಪುಗೊಂಡ ನಂತರ, ಪಾಲಿಮರ್ಗಳನ್ನು ಇಂಜೆಕ್ಷನ್ ಮೋಲ್ಡಿಂಗ್ ಬಳಸಿ ನೀರಿನ ಬಾಟಲಿಗಳಂತಹ ಮೂರು ಆಯಾಮದ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿ ರೂಪಿಸಬಹುದು.
ಪಾಲಿಮರ್ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಪಾಲಿಮರ್ಗಳನ್ನು ಎರಡು ಆಯಾಮದ ಹಾಳೆಯಾಗಿ ಬೆಳೆಯಲು ಪ್ರೇರೇಪಿಸಿದರೆ, ಅವು ಅತ್ಯಂತ ಬಲವಾದ, ಹಗುರವಾದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಬೇಕು ಎಂದು ಬಹಳ ಹಿಂದಿನಿಂದಲೂ ಊಹಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಹಲವು ದಶಕಗಳ ಕೆಲಸವು ಅಂತಹ ಹಾಳೆಗಳನ್ನು ರಚಿಸುವುದು ಅಸಾಧ್ಯ ಎಂಬ ತೀರ್ಮಾನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು. ಇದಕ್ಕೆ ಒಂದು ಕಾರಣವೆಂದರೆ, ಬೆಳೆಯುತ್ತಿರುವ ಹಾಳೆಯ ಸಮತಲದಿಂದ ಕೇವಲ ಒಂದು ಮಾನೋಮರ್ ಮೇಲಕ್ಕೆ ಅಥವಾ ಕೆಳಕ್ಕೆ ತಿರುಗಿದರೆ, ವಸ್ತುವು ಮೂರು ಆಯಾಮಗಳಲ್ಲಿ ವಿಸ್ತರಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹಾಳೆಯಂತಹ ರಚನೆಯು ಕಳೆದುಹೋಗುತ್ತದೆ.
ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹೊಸ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ, ಸ್ಟ್ರಾನೋ ಮತ್ತು ಅವರ ಸಹೋದ್ಯೋಗಿಗಳು ಪಾಲಿಯರಮೈಡ್ ಎಂಬ ಎರಡು ಆಯಾಮದ ಹಾಳೆಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುವ ಹೊಸ ಪಾಲಿಮರೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ತಂದರು. ಮಾನೋಮರ್ ಬಿಲ್ಡಿಂಗ್ ಬ್ಲಾಕ್ಗಳಿಗಾಗಿ, ಅವರು ಮೆಲಮೈನ್ ಎಂಬ ಸಂಯುಕ್ತವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ, ಇದು ಕಾರ್ಬನ್ ಮತ್ತು ಸಾರಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳ ಉಂಗುರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಸರಿಯಾದ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಈ ಮಾನೋಮರ್ಗಳು ಎರಡು ಆಯಾಮಗಳಲ್ಲಿ ಬೆಳೆಯಬಹುದು, ಡಿಸ್ಕ್ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಡಿಸ್ಕ್ಗಳು ಒಂದರ ಮೇಲೊಂದು ಜೋಡಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿರುತ್ತವೆ, ಪದರಗಳ ನಡುವೆ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಬಂಧಗಳಿಂದ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಹಿಡಿದಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ರಚನೆಯನ್ನು ಬಹಳ ಸ್ಥಿರ ಮತ್ತು ಬಲವಾಗಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
"ಸ್ಪಾಗೆಟ್ಟಿ ತರಹದ ಅಣುವನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ಬದಲು, ನಾವು ಹಾಳೆಯಂತಹ ಆಣ್ವಿಕ ಸಮತಲವನ್ನು ಮಾಡಬಹುದು, ಅಲ್ಲಿ ನಾವು ಅಣುಗಳನ್ನು ಎರಡು ಆಯಾಮಗಳಲ್ಲಿ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಜೋಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತೇವೆ" ಎಂದು ಸ್ಟ್ರಾನೋ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. "ಈ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವು ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಾವು ವಸ್ತುವನ್ನು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಿದ ನಂತರ, ಅಸಾಧಾರಣವಾಗಿ ಬಲವಾದ ತೆಳುವಾದ ಪದರಗಳನ್ನು ನಾವು ಸುಲಭವಾಗಿ ಸ್ಪಿನ್-ಕೋಟ್ ಮಾಡಬಹುದು."
ಈ ವಸ್ತುವು ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಸ್ವಯಂ ಜೋಡಣೆಯಾಗುವುದರಿಂದ, ಆರಂಭಿಕ ವಸ್ತುಗಳ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಮೂಲಕ ಅದನ್ನು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಬಹುದು. ಸಂಶೋಧಕರು ಮೇಲ್ಮೈಗಳನ್ನು ವಸ್ತುವಿನ ಪದರಗಳಿಂದ ಲೇಪಿಸಬಹುದು ಎಂದು ತೋರಿಸಿದರು, ಇದನ್ನು ಅವರು 2DPA-1 ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.
"ಈ ಪ್ರಗತಿಯೊಂದಿಗೆ, ನಾವು ತುಂಬಾ ಬಲವಾದ, ಆದರೆ ಅತ್ಯಂತ ತೆಳುವಾದ ವಸ್ತುವಾಗಿ ರೂಪಿಸಲು ಹೆಚ್ಚು ಸುಲಭವಾದ ಸಮತಲ ಅಣುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದೇವೆ" ಎಂದು ಸ್ಟ್ರಾನೋ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ.
ಬೆಳಕು ಆದರೆ ಬಲವಾದದ್ದು
ಹೊಸ ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್ - ವಸ್ತುವನ್ನು ವಿರೂಪಗೊಳಿಸಲು ಎಷ್ಟು ಬಲ ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದರ ಅಳತೆ - ಗುಂಡು ನಿರೋಧಕ ಗಾಜಿನಿಗಿಂತ ನಾಲ್ಕರಿಂದ ಆರು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ. ವಸ್ತುವು ಉಕ್ಕಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಆರನೇ ಒಂದು ಭಾಗದಷ್ಟು ಮಾತ್ರ ಹೊಂದಿದ್ದರೂ ಸಹ, ಅದರ ಇಳುವರಿ ಶಕ್ತಿ ಅಥವಾ ವಸ್ತುವನ್ನು ಮುರಿಯಲು ಎಷ್ಟು ಬಲ ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದು ಉಕ್ಕಿನ ಎರಡು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಎಂದು ಅವರು ಕಂಡುಕೊಂಡರು.
2DPA-1 ನ ಮತ್ತೊಂದು ಪ್ರಮುಖ ಲಕ್ಷಣವೆಂದರೆ ಅದು ಅನಿಲಗಳಿಗೆ ಪ್ರವೇಶಸಾಧ್ಯವಲ್ಲ. ಇತರ ಪಾಲಿಮರ್ಗಳನ್ನು ಅನಿಲಗಳು ಸೋರಿಕೆಯಾಗಲು ಅನುಮತಿಸುವ ಅಂತರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸುರುಳಿಯಾಕಾರದ ಸರಪಳಿಗಳಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಹೊಸ ವಸ್ತುವು LEGO ಗಳಂತೆ ಒಟ್ಟಿಗೆ ಲಾಕ್ ಆಗುವ ಮತ್ತು ಅಣುಗಳು ಅವುಗಳ ನಡುವೆ ಹೋಗಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗದ ಮಾನೋಮರ್ಗಳಿಂದ ತಯಾರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ.
"ಇದು ನೀರು ಅಥವಾ ಅನಿಲಗಳು ಒಳಗೆ ಹೋಗುವುದನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ತಡೆಯುವ ಅತಿ ತೆಳುವಾದ ಲೇಪನಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ನಮಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ" ಎಂದು ಸ್ಟ್ರಾನೋ ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. "ಈ ರೀತಿಯ ತಡೆಗೋಡೆ ಲೇಪನವನ್ನು ಕಾರುಗಳು ಮತ್ತು ಇತರ ವಾಹನಗಳಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಉಕ್ಕಿನ ರಚನೆಗಳಲ್ಲಿ ಲೋಹವನ್ನು ರಕ್ಷಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು."
ಈ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪಾಲಿಮರ್ 2D ಹಾಳೆಗಳನ್ನು ಹೇಗೆ ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಸ್ಟ್ರಾನೋ ಮತ್ತು ಅವರ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳು ಈಗ ಹೆಚ್ಚು ವಿವರವಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುತ್ತಿದ್ದಾರೆ ಮತ್ತು ಇತರ ರೀತಿಯ ನವೀನ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ಅದರ ಆಣ್ವಿಕ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಪ್ರಯೋಗದಲ್ಲಿದ್ದಾರೆ.
ಈ ಸಂಶೋಧನೆಗೆ ಸೆಂಟರ್ ಫಾರ್ ಎನ್ಹಾನ್ಸ್ಡ್ ನ್ಯಾನೊಫ್ಲೂಯಿಡಿಕ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಪೋರ್ಟ್ (CENT) ಯು ಯುಎಸ್ ಡಿಪಾರ್ಟ್ಮೆಂಟ್ ಆಫ್ ಎನರ್ಜಿ ಆಫೀಸ್ ಆಫ್ ಸೈನ್ಸ್ ಪ್ರಾಯೋಜಿಸಿದ ಎನರ್ಜಿ ಫ್ರಾಂಟಿಯರ್ ರಿಸರ್ಚ್ ಸೆಂಟರ್ ಮತ್ತು ಆರ್ಮಿ ರಿಸರ್ಚ್ ಲ್ಯಾಬೋರೇಟರಿಯಿಂದ ಹಣ ನೀಡಲಾಯಿತು.
ಹೊಸ ಹಗುರವಾದ ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಬರುವ ಸಂಪನ್ಮೂಲ ಉಕ್ಕಿಗಿಂತ ಬಲಶಾಲಿಯಾಗಿದೆ: ಹೊಸ ವಸ್ತುವು ಅಸಾಧ್ಯವೆಂದು ಭಾವಿಸಲಾದ ಸಾಧನೆಯ ಫಲಿತಾಂಶವಾಗಿದೆ: ಎರಡು ಆಯಾಮಗಳಲ್ಲಿ ವಸ್ತುವನ್ನು ಪಾಲಿಮರೀಕರಣಗೊಳಿಸುವುದು - ಸೈನ್ಸ್ಡೈಲಿ
ಸುದ್ದಿ ಸಂಪರ್ಕ:
ಇಮೇಲ್: [ಇಮೇಲ್ ರಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ]
ದೂರವಾಣಿ: + 86-28-8411-1861