據(jù)外媒報道，麻省理工學(xué)院(MIT)的研究人員開發(fā)了一種新材料,，這種材料比鋼更堅固,，而且像塑料一樣輕。這種材料利用一種新穎的聚合工藝制成,，并且便于大批量生產(chǎn),，其用途包括汽車零部件或手機的輕質(zhì)耐用涂層，也可用作橋梁和其他結(jié)構(gòu)的建筑材料,。

　　主要研究人員Michael Strano表示：“通常不認(rèn)為塑料可以用來支撐建筑物,，但使用這種材料,，可以創(chuàng)造新的事物。其具有極不尋常的特征,，讓人感到興奮,。”

　　這種新材料是一種二維聚合物,，可以自組合成片材,。與之不同的是，其他聚合物形成的是一維的意大利面條狀鏈,。到目前為止,，科學(xué)家們一直認(rèn)為，不可能誘導(dǎo)聚合物形成二維片材,。

　　據(jù)介紹,，包括所有塑料在內(nèi)的聚合物，由稱為單體的結(jié)構(gòu)單元鏈組成,。這些鏈通過在其末端添加新分子而生長,。這些聚合物一旦形成，可以通過注塑成型制成三維物體,，例如水瓶,。長期以來，聚合物科學(xué)家一直假設(shè),，如果可以誘導(dǎo)聚合物長成二維片材,，應(yīng)該會形成極其堅固、輕質(zhì)的材料,。然而,，該領(lǐng)域經(jīng)過數(shù)十年研究得出的結(jié)論是，不可能創(chuàng)建這樣的片材,。其原因之一是,，如果只有一個單體向上或向下旋轉(zhuǎn)，超出生長片材平面后,，材料將開始在三個維度上膨脹,，從而失去片狀結(jié)構(gòu)。

　　然而,，在這項新研究中,，研究人員提出了一種新的聚合工藝，能夠生成一種稱為聚芳酰胺的二維片材,。研究人員采用一種叫做三聚氰胺的化合物,，作為單體結(jié)構(gòu)單元，其中含有一個碳和氮原子環(huán),。在適當(dāng)條件下,，這些單體可以二維生長,，形成圓盤。這些圓盤相互堆疊,，通過層間的氫鍵結(jié)合在一起,，形成非常穩(wěn)定和堅固的結(jié)構(gòu)。

　　這種材料可在溶液中自組合,，通過增加起始材料的數(shù)量,，即可進(jìn)行大量制造。研究人員表明,，可以在表面上涂覆這種材料的薄膜,，并稱之為2DPA-1。Strano表示：“通過制造片狀分子平面,，而不是類似意大利面條的分子,，研究人員可以讓分子在二維上將自己連接在一起。這種機制在溶液中自發(fā)發(fā)生,，在合成材料后,，可以輕松地將其旋涂成非常堅固的薄膜?！?/p>

　　研究表明,，這種新材料的強度是防彈玻璃的4-6倍。盡管密度僅為鋼的六分之一,，但其屈服強度(或者說破壞材料所需的力量)是鋼的兩倍,。

　　2DPA-1的另一關(guān)鍵特性在于不透氣。這種新材料由像樂高積木一樣鎖在一起的單體制成,，分子無法進(jìn)入其間,。相比之下，其他聚合物是由帶有間隙的盤旋鏈制成的,，氣體可能通過間隙滲入。

　　Strano總結(jié)說：“這樣我們可以創(chuàng)造出完全防水或不透氣的超薄涂層,。這種阻隔涂層可用于保護車輛中的金屬或鋼結(jié)構(gòu),。”