El MIT ha desenvolupat un material més lleuger que el plàstic i més resistent que l'acer

Clic per engrandir. El material desenvolupat pels investigadors del Massachusetts Institute
of Technology (MIT, Institut tecnològic de Massachusetts) és molt lleuger i extremadament
resistent. Crèdit: James Isbell, Adobe Stock.

Polimerització en dues dimensions. Els investigadors havien acabat pensant que no era possible. Però gràcies a un nou procés, un equip del MIT ho ha aconseguit. El resultat és un material més lleuger que el plàstic i més resistent que l'acer.

Els investigadors creen el primer material "impossible de tallar" Inspirat en la pell de l'aranja i el nacre, aquest material utilitza les vibracions provocades per la serra per girar-los contra si mateix. Així, la serra s'autodestrueix mentre intenta partir-la! Es podria utilitzar per fer carenes antirobatori per bicicletes o escuts ultralleugers.  

Els plàstics són el que els químics anomenen polímers. Estan formats per cadenes de blocs elementals -els monòmers- que s'enfilen una mica com enfilar perles en un collaret. En una sola dimensió, doncs. Com que esperen que l'estructura li doni lleugeresa i força, els investigadors fa temps que intenten fer un plàstic que s'expandeixi en dues dimensions. Seguint una mica la forma d'una fulla. L'operació és més que delicada. Perquè els físics han observat que si un sol monòmer surt del pla de la làmina, el material s'expandeix en tres dimensions.

Així que tothom pensava l'impossible. No obstant això, investigadors de l'Institut Tecnològic de Massachusetts (MIT, EUA) estan presentant ara un material d'aquest tipus. Un polímer bidimensional que s'auto-acobla en làmines. Més lleuger que el plàstic i més fort que l'acer. A més, fàcil de produir en grans quantitats. Es podria utilitzar com a recobriment per a peces de cotxes o telèfons mòbils, o com a material de construcció per a ponts i altres estructures.

La base del material és la melamina, una amina aromàtica (C₃H₆N₆) l'estructura d'anell està feta de nitrogen i carboni. I els físics del MIT han trobat les condicions en què aquests monòmers poden créixer en dues dimensions. Aleshores formen discs que s'apilen uns sobre els altres i el conjunt es manté unit per ponts d' hidrogen, què formen una estructura estable i sòlida. 

Un procés senzill per a un material de qualitat

"Aquest mecanisme es produeix espontàniament en solució, i després de sintetitzar el material, podem recobrir per centrifugació pel·lícules primes extraordinàriament fortes de 2DPA-1", va dir l'investigador Michael Strano en una declaració del MIT. Atès que el material s'auto-acobla, es pot elaborar en grans quantitats simplement augmentant la quantitat de matèries primeres.

Segons els investigadors, el mòdul d'elasticitat del material, que dóna la força necessària per deformar-lo, així obtingut és de quatre a sis vegades més gran que el del vidre antibales. El seu límit elàstic (comprèn la força necessària per trencar-lo) és el doble que l'acer. Tot i que el material només es presenta amb una sisena part de la seva densitat.

L'altra característica interessant d'aquest material és que està dissenyat com maons de Lego. Mentre que l'enrotllament clàssic de cadenes de polímer deixa espais en els quals es poden infiltrar gasos, aquesta estructura està estretament entrellaçada. El que la fa impermeable als gasos. Així, aquest nou material es podria utilitzar per fabricar recobriments ultra prims i lleugers que constituirien barreres intransitables tant per als gasos com per a l'aigua. 

L'equip del MIT ja està treballant per desenvolupar altres formulacions moleculars que permetin obtenir nous tipus de materials.

Ho he vist aquí.