Váš další nový gadget by mohl být silnější než ocel

Klíčové věci

• Nový, ultra pevný materiál by mohl transformovat notebooky a další osobní elektroniku.
• Materiál nazvaný 2DPA-1 je tak pevný, že by dokonce mohl unést budovu.
• Další nové materiály by mohly vytvořit senzory, které dají našim telefonům vědět více o našem okolním prostředí.

Notebooky a další vychytávky by mohly být brzy mnohem lehčí a pevnější. Výzkumníci z MIT vytvořili nový materiál lehký jako plast a pevný jako ocel. Materiál nazvaný 2DPA-1 je druh polyaramidu, který lze vyrábět v průmyslovém měřítku. Je to nejnovější z vlny inovativních materiálů, které by mohly transformovat osobní elektroniku. „Nové materiály řeší spoustu problémů,“ řekl Lifewire v e-mailovém rozhovoru Terry Gilton, odborník na materiály, který je partnerem společnosti Celesta Capital v oblasti technologického rizikového kapitálu. „Představte si dostatečně malé displeje, aby se vešly do páru slunečních brýlí, které vám budou schopny ukázat vše, co aktuálně vidíte na displeji svého telefonu.“

Vlastní montáž

Nový materiál MIT je dvourozměrný polymer, který se sám skládá do plátů, na rozdíl od všech ostatních polymerů, které tvoří jednorozměrné řetězce podobné špagetám. Vědci věřili, že až dosud bylo nemožné přimět polymery k vytvoření 2D listů. Takový materiál by mohl být použit jako lehký, odolný povlak pro automobilové díly nebo mobilní telefony nebo jako stavební materiál pro mosty nebo jiné konstrukce, řekl Michael Strano, profesor chemického inženýrství na MIT a hlavní autor nové studie.

„Obvykle si nemyslíme, že plasty jsou něčím, co byste mohli použít k podpoře budovy, ale s tímto materiálem můžete umožnit nové věci,“ řekl v tiskové zprávě. Vědci zjistili, že modul pružnosti nového materiálu – měřítko toho, kolik síly je zapotřebí k deformaci materiálu – je čtyřikrát až šestkrát větší než u neprůstřelného skla. Zjistili také, že jeho mez kluzu, neboli to, jak velká síla je zapotřebí k přetržení materiálu, je dvakrát větší než u oceli, i když má materiál jen asi šestinu hustoty oceli. V tiskové zprávě Matthew Tirrell, děkan Pritzkerovy školy molekulárního inženýrství na Chicagské univerzitě, který se studie nezúčastnil, uvedl, že nová technika „ztělesňuje velmi kreativní chemii k výrobě těchto spojených 2D polymerů“. Další klíčovou vlastností 2DPA-1 je, že je nepropustná pro plyny. Zatímco jiné polymery jsou vyrobeny ze svinutých řetězců s mezerami, které umožňují prosakování plynů, nový materiál je vyroben z monomerů, které se do sebe zamykají jako LEGO a molekuly se mezi ně nemohou dostat. „To by nám mohlo umožnit vytvořit ultratenké povlaky, které mohou zcela zabránit pronikání vody nebo plynů,“ řekl Strano. „Tento druh bariérového povlaku by mohl být použit k ochraně kovu v autech a jiných vozidlech nebo ocelových konstrukcí.“ „O plastech obvykle neuvažujeme jako o něčem, co byste mohli použít k podpoře budovy…“

Nové materiály

Objev MIT je pouze jedním z mnoha materiálů, které mohou být brzy k dispozici pro vylepšení gadgetů. Například nové verze nanočástic různých kovů, jako je titan, zrychlí a zlevní 3D tisk kovových součástí, řekl Gilton. Tato „aditivní výroba“ využívající kovy přináší revoluci ve výrobě. Nové zobrazovací technologie, jako jsou kvantové tečky, by mohly nahradit současné materiály, které se používají pro monitory a obrazovky, zdůraznil Gilton. „Jsou lepší ve filtrování světla a zobrazují lepší barvy na základě nových sloučenin,“ dodal. Další inovativní materiály by mohly vytvořit senzory, které umožní našim telefonům vědět více o našem okolním prostředí, řekl Gilton. Například unikátní polymery, které se mění, když absorbují určité plyny, umožňují praktické vytvoření elektronického „nosu“ na čipu. Společnosti zkoumají nové techniky pro stavební materiály, které umožní konstruovat čipy s atomovou přesností, řekl Casper van Oosten, výkonný ředitel a vedoucí obchodní oblasti společnosti Intermolecular, obchodní společnosti Merck KGaA, Darmstadt, Německo prostřednictvím e-mailu Lifewire. Materiály jsou vytvářeny atom po atomu, aby byly potenciálně levnější, rychlejší a energeticky účinnější počítačové čipy. „Spotřebitelé to uvidí zpět v explozi ‚chytrých‘ nebo ‚Inteligentních‘ zařízení kolem nás, od aut s vlastním řízením po brýle pro AR/VR nahrazující naše běžné hovory se zoomem,“ řekl.