Das neue “Superplastik” ist da und Ihr Handy, Auto und Haus können betroffen sein

Hier kommt der „Superheld“ der Plastikwelt.

Das Magazin "Nature" verkündete kürzlich ein Ergebnis, das als "unmöglich" galt –

Wissenschaftler des MIT haben ein neues Material namens 2DPA-1 entwickelt, das 4- bis 6-mal stärker als kugelsicheres Glas und doppelt so hart wie Stahl ist, aber nur 1/6 der Dichte aufweist.

Am überraschendsten ist, dass es nur so leicht ist wie normales Plastik.

Das heißt, es ist extrem stark und extrem dünn .

Außerdem ist die Massenproduktion einfach.

Das bedeutet auch, dass dieser „Superplastik“ jedem ganz nahe ist.

Der revolutionäre Fortschritt der Materialwissenschaft ist eine subversive Veränderung für alle Lebensbereiche. Natürlich umfasst es auch alle Aspekte unseres Lebens.

Lassen Sie das "Superplastik" eine Weile fliegen

Wenn es auf einem Telefon verwendet wird —

Als leichte und haltbare Beschichtung macht es Ihr Telefon widerstandsfähiger gegen Verschleiß.

Wenn es zu einem alltäglichen Werkzeug wird—

Die Plastiktüten, die wir normalerweise verwenden, können zu mehr Reißverschlusstaschen verarbeitet und wiederverwendet werden, und sie sind haltbarer als Stofftaschen und Ledertaschen.

Machen Sie sich beim Verpacken bestimmter Artikel keine Sorgen, dass die Plastiktüte zufällig durchstochen wird.

Wenn es in einem Auto verwendet wird —

Als Material für den Autobau kann es Autos leichter machen, was wiederum den Energieverbrauch senkt und länger hält.

Als Barrierebeschichtung schützt sie die Metall- oder Stahlkonstruktion in einem Auto und verleiht ihm eine längere Lebensdauer.

Da ihre Dichte so gering ist, dass sie gasundurchlässig ist, kann diese Barrierebeschichtung auch in eine „Farbe“ oder Industriebeschichtung umgewandelt werden, die auf Gegenstände im Haushalt aufgetragen werden kann, die sie benötigen, und verhindert, dass sie oxidieren, rosten und verrotten .

wie eine natürliche Barriere.

Dies wird seine erste und unmittelbarste kommerzielle Anwendung sein.

Wenn es auf Gebäuden verwendet wird—

Der „Superkunststoff“ ist leistungsfähiger als Stahl und andere Werkstoffe und kann im Brücken- oder Gebäudebau den Materialeinsatz im Vergleich zu früher reduzieren.

Gleichzeitig ist die Herstellung dieses Materials einfacher als die Herstellung von Glas und Stahl, was den Energieverbrauch und die Arbeitskosten senkt.

Mit anderen Worten, es ist umweltfreundlicher und nachhaltiger.

Wenn man sich allen Lebenslagen stellt –

Es lässt sich zu einem Schutzschild und einem Körperschutz umfunktionieren, der das Reisen der Polizei einfacher und sicherer machen kann; in der Luft- und Raumfahrtausrüstung kann es auch das Gewicht reduzieren und die Startqualität sicherstellen …

Es ist denkbar, dass seine leistungsstarken Eigenschaften auch an mehr Orten für unsere Lebensbedürfnisse genutzt werden.

Wie wird „Superplastik“ hergestellt?

Das „Superplastik“ 2DPA-1 ist ein zweidimensionales Polymer.

Bisher konnten Polymere meist nur eindimensionale Strukturen bilden.

Unsere alltäglichen Kunststoffe, Gummis und Glas sind alle Polymere. Sie sind im Wesentlichen einzelne Molekülketten, die flach wie Spaghetti miteinander verbunden sind. Wenn neue Moleküle an ihren Enden hinzugefügt werden, wachsen und dehnen sie sich aus wie ein Kuchen in einem Ofen. , wie und dann wird zu einem dreidimensionalen Objekt.

Dadurch können sie sehr leicht sein, weisen aber auch eine Schwachstelle auf – es gibt Lücken zwischen den Molekülen, durch die Gase hindurchtreten können.

Wenn Sie also eine Tüte Gewürzstreifen in eine Plastiktüte stecken, riechen Sie den verführerischen Geruch auch von außen.

Wissenschaftler haben jahrzehntelang versucht, zweidimensionale Polymere zu untersuchen, sind aber gescheitert.

Denn solange es auch nur ein einziges Monomer gibt, das sich nicht regelkonform bewegt und anfängt, abweichend von links und rechts zu rotieren, wird das schuppige Gebilde zerstört, und es dehnt sich schließlich zu einem „fluffigen Kuchen“ aus.

Diesmal haben MIT-Professor Michael S. Strano und seine Kollegen endlich die Grenze überschritten.

Sie schufen das neue Material mit einer Verbindung: Melamin.

Melamin hat eine Kohlenstoff- und Stickstoffringstruktur, und die Monomere können in zwei Dimensionen wachsen, um Scheiben zu bilden, die aufeinander gestapelt sind, und die Wasserstoffbindungen zwischen den Schichten sind stabil verbunden, und die Struktur wird sehr stark.

Es ist, als würden alle Kinder auf dem Spielplatz in einer Reihe sitzen, Händchen haltend, dann aneinander gelehnt und wie Legosteine ​​zusammengesteckt und nicht wieder zu trennen.

So wurden neue zweidimensionale Polymere geboren.

Dieses hochfeste Material ist nicht nur sehr leicht, sondern auch sehr hart, härter als Stahl.

Da die Monomere fest miteinander verbunden sind, können weder Gas- noch Wassermoleküle eindringen, und die Luftdichtheit ist sehr stark, weshalb sie als natürliche Barriere wirkt und luftdicht ist.

Noch überraschender ist, dass sich diese Polymere von selbst zusammensetzen.

Man braucht nur eine Lösung, bei der sich die Monomere zu Schichten stapeln können, und man kann direkt mehr Verbundmaterialien synthetisieren.

Schon jetzt arbeiten Forscher an neuen Anwendungen für Beschichtungen und Membranen, und wenn weiter an strukturellen Anpassungen geforscht wird, können neue Generationen von Polymeren für die Nanofiltration und Gastrennung hergestellt werden.

Die zukünftigen Anwendungsmöglichkeiten von „Super Plastics“ sind grenzenlos.

Auf welche Art von „Kunststoff der Zukunft“ warten wir?

Nun, jedermanns Eindruck von Plastik ist vielleicht nicht sehr gut.

Plastikstrohhalme, die Meeresschildkröten in die Nasenlöcher gesteckt werden, Plastikmüll, der über Jahrhunderte nicht abgebaut werden kann, Plastikprodukte, die nicht recycelt und nur schwer wiederverwendet werden können, und die wogenden Abgase beim Verbrennen von Plastik…

Es gibt Daten, die zeigen, dass:

• Wenn der Lebenszyklus von Kunststoffen ein Land wäre, wäre es der fünftgrößte Emittent von Treibhausgasen der Welt ;
• Laut den von den Vereinten Nationen veröffentlichten Daten verbraucht die Welt jedes Jahr 500 Milliarden Plastiktüten, und jede Minute werden 1 Million Plastikflaschen verkauft ;
• Wenn wir die Art und Weise, wie wir Plastik produzieren und verwenden, nicht anpassen, wird der Planet im Jahr 2050 12 Milliarden Tonnen Plastikmüll haben.

Von Coca-Cola, dem größten kunststoffverschmutzenden Unternehmen, über das verstärkte Recycling von Kunststoffen bis hin zu verschiedenen neuen Verbrauchermarken, die sich für grünen Umweltschutz einsetzen, sind die Lieferkette und Produkte nachhaltiger, und sogar große Supermärkte und Convenience-Stores haben damit begonnen "Plastikgrenze".

Aber der Grund, warum Plastik so schwer loszuwerden ist, ist, weil es wirklich so gut funktioniert.

Daher ist es notwendig, das Problem von der Quelle aus zu lösen.

Es gibt bereits viele Unternehmen, die Kunststoffe durch neue Materialien ersetzen.

Das Start-up Ecovative verwendet Pilze als Verpackungsmaterial , in dem Myzel zu einer bestimmten Größe und Form wachsen kann, und erleichtert auch den Abbau und das Recycling.

Allbirds, das schon immer Wert auf Umweltschutz legt, verwendet Kaschmir für Schuhe , recycelte Flaschen für Schnürsenkel und die Verpackung wird durch zu 90 % recycelten Karton ersetzt.

Beim Halbmarathon im vergangenen Jahr in London aßen Sportler eine „Wasserball-Kapsel“ namens „Ooho“ auf halbem Weg, weil die Verpackung nicht aus Plastik, sondern aus Algen und pflanzlichen Inhaltsstoffen bestand.

Jemand löste sogar die DNA-Stränge von Lachssperma in Wasser auf, um ein weiches, dehnbares „Hydrogel“ zu bilden, das das Team „DNA-Plastik“ nannte.

„Plastik-Ersatzstoffe“ sind ein Weg zur Erleichterung, aber es gibt viele Stellen, an denen echte Kunststoffe nicht ersetzt werden können.

So wurden auf einer anderen Schiene nach und nach neue Kunststoffe geboren.

Jeder kennt die aktuellen biologisch abbaubaren Kunststoffe besser.

Unter "biologisch abbaubarem" Plastik versteht man in der Terminologie allgemein das Wegwerfen von Plastik in den Boden, und es verschwindet nach einer Weile von selbst.

Aber in Wirklichkeit braucht es noch genug Zeit, um sich zu zersetzen, möglicherweise Hunderte von Jahren.

Das macht nicht wirklich viel Sinn, schließlich ist alles für eine gewisse Zeit biologisch abbaubar.

Es gibt auch "kompostierbares Plastik", von dem Sie vielleicht denken, dass es im Boden verschwindet und den Boden nur nahrhaft macht.

Aber eigentlich funktioniert es nur in speziellen Kompostern. Und selbst wenn dieses Plastik leicht verfügbar ist, können wir es nicht alles in den richtigen Boden werfen.

Die Technologie schreitet schnell voran.

Letztes Jahr haben Wissenschaftler, ebenfalls in der Zeitschrift Nature, Kunststoffe entwickelt, die sich in Tagen oder Wochen zersetzen .

Ein Startup in der San Francisco Bay Area hat auch „kompostierbares Plastik“ namens Intropic Materials entwickelt, mit dem Menschen Pflanzen eintopfen und zu Hause zu Düngemitteln verarbeiten können.

Sobald diese Kunststoffe weit verbreitet sind, können wir sie ohne Schuldgefühle wegwerfen.

Die oben genannten „Superkunststoffe“ können auf weitere neue Bereiche angewendet werden und sogar Stahl und andere Materialien ersetzen.

Dieser Plastikkrieg hat gerade erst begonnen.

Das Titelbild stammt aus: "Alien Cataclysm"

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