โดย เจนน่า บิลเบรย์ เผยแพร่ 30 สิงหาคม 2013 เว็บสล็อตออนไลน์ (ISNS) — ถุงพลาสติกฉีกเมื่อยืดเกินขีด จํากัด ของพวกเขา การวางโทรศัพท์เป็นวิธีที่ดีในการทําลายโทรศัพท์ แต่ตอนนี้นักวิจัยได้พัฒนาพลาสติกที่เสริมสร้างความเข้มแข็งด้วยการทารุณกรรม
วัสดุใหม่นี้สามารถใช้เพื่อเสริมพื้นที่เสี่ยงของวัตถุที่รับน้ําหนักเช่นวัสดุก่อสร้างหรือแม้แต่ลิ้นหัวใจเทียม นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยดุ๊กในเมืองเดอรัมรัฐนิวเจอร์ซีย์ได้ตีพิมพ์ผลการวิจัยของพวกเขาในวารสาร Nature Chemistry ฉบับล่าสุด
”ความคิดที่ว่าคุณสามารถใช้พลังงานทําลายล้างและเปลี่ยนเป็นพลังงานที่สร้างสรรค์นั้นค่อนข้างน่าตื่น
กระดูกสันหลังของพลาสติกนี้เป็นโซ่ยาวของสามเหลี่ยมโดยมีอะตอมคาร์บอนในแต่ละจุดและอะตอมโบรมีนสองอะตอมที่ปลายสามเหลี่ยม การดึงวัสดุจะแยกด้านหนึ่งของสามเหลี่ยม แต่ไม่ทําลายโซ่ แต่จะทําให้ยาวขึ้นเท่านั้นในลักษณะเดียวกับการคลายห่วงในสายไฟทําให้สายไฟยาวขึ้น การคลายเกลียวออกจากโซ่เชิงเส้นที่ประด้วยอะตอมโบรมีน
ผสมกับโซ่เหล่านี้เป็นโมเลกุลอื่น เมื่อสามเหลี่ยมถูกแบ่งออกเป็นโซ่เชิงเส้นโมเลกุลเพิ่มเติมนี้จะทําปฏิกิริยากับอะตอมโบรมีนเพื่อเชื่อมโยงโซ่ที่แยกจากกัน สิ่งนี้ก่อตัวเป็นเครือข่ายที่มีลักษณะคล้ายกับตาข่ายตกปลา เมื่อเชื่อมโยงแล้วพลาสติกจะสูญเสียความยืดหยุ่นและแข็งแรงขึ้นมาก
ประเภทของวัสดุที่ทําปฏิกิริยาเมื่อดึงหรือบีบอัดเรียกว่า “mechanophore” เนื่องจากพื้นที่ตอบสนองต่อความเค้นเชิงกลมากกว่าสารเคมีแสงหรือความร้อน พันธะจะถูกฉีกออกจากกันอย่างแท้จริงและทําให้เกิดปฏิกิริยาการเชื่อมโยง
นับตั้งแต่การก่อตั้งกลไกในยุค 2000 ซึ่งเมื่อเร็ว ๆ นี้ในแง่วิทยาศาสตร์ – วรรณกรรมที่กําลังเติบโตซึ่งตีพิมพ์โดยกลุ่มวิจัยต่างๆได้ขยายสาขานี้ไปในทิศทางต่างๆมากมาย มีหลายสิ่งที่วัสดุเหล่านี้สามารถทําได้
”กระดาษ [นี้] จะมีผลกระทบในการปลุกความสนใจและทิศทางใหม่ ๆ ให้มากขึ้นไปก” แอนดรูว์ บอยด์สตัน นักเคมีจากมหาวิทยาลัยวอชิงตันซึ่งทํางานร่วมกับกลไกด้วย แต่ไม่ได้มีส่วนร่วมในการวิจัยนี้กล่าว
นักวิจัยของ Duke บีบอัดพลาสติกผ่านเครื่องอัดรีดซึ่งเป็นเครื่องจักรที่ดันวัสดุผ่านแม่พิมพ์ซึ่งก่อให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมี ก่อนที่จะเชื่อมโยงพลาสติกมีความนุ่มและยืดหยุ่น หลังจากการเปลี่ยนแปลงระดับโมเลกุลพลาสติกก็ “แข็งขึ้นอย่างเห็นได้ชัด”
จากนั้นพวกเขาทดสอบวัสดุโดยการจิ้มมันด้วยเข็มกล้องจุลทรรศน์ในเทคนิคที่เรียกว่านาโนอินเดนเทชั่น
วิธีนี้ให้การวัดความแข็งของวัสดุโดยตรงในระดับโมเลกุล Nanoindentation แสดงให้เห็นว่าความแข็งของวัสดุเพิ่มขึ้นสองร้อยเท่าหลังจากกระบวนการอัดขึ้นรูป
นักวิจัยยังทดสอบวัสดุเมื่อละลายในสารละลาย แทนที่จะบีบอัดพวกเขาเขย่าสารละลายด้วยอัลตร้าซาวด์พัลซิ่ง หลังจากอัลตร้าซาวด์ 30 นาทีวัสดุจะเจลขึ้นเคลือบด้านข้างของภาชนะในฟิล์มบาง ๆ อันเป็นผลมาจากการเชื่อมโยงโซ่ อัลตร้าซาวด์พัลซิ่งมักใช้ในด้านการแพทย์เพื่อส่งเสริมการรักษากระดูกหักกล้ามเนื้อลูกไม้และเนื้อเยื่ออ่อนเช่นกระดูกอ่อน การเชื่อมต่อวัสดุใหม่กับอัลตร้าซาวด์การรักษาอาจช่วยในการซ่อมแซมความเสียหายดังกล่าว
ไม่ว่าจะใช้เครื่องอัดรีดหรืออัลตร้าซาวด์พันธะที่ก่อตัวและเสริมสร้างวัสดุคือโควาเลนต์ซึ่งหมายความว่าอะตอมหลายอะตอมแบ่งปันอิเล็กตรอนของพวกเขา พันธะโควาเลนต์มีความแข็งแรงมากและไม่แตกหักง่าย
”การค้นพบที่สําคัญที่สุดคือความจริงที่ว่าพวกเขาสามารถเสริมกําลังที่เปิดใช้งานแรงได้สําเร็จผ่านการก่อตัวของพันธะโควาเลนต์ใหม่” Boydston ขั้นตอนต่อไปในการวิจัยนี้เครกกล่าวว่าคือการสร้างวัสดุที่แข็งตัวในช่วงเวลาของความเครียด แต่กลับสู่สภาวะอ่อนเมื่อความเครียดถูกลบออก กลุ่มของเขากําลังทํางานเพื่อพัฒนาระบบที่ย้อนกลับได้อย่างแท้จริงซึ่งสามารถคงรูปร่างขนาดใหญ่ไว้ได้ในขณะที่เปลี่ยนโครงสร้างโมเลกุล
บริการข่าววิทยาศาสตร์ภายในได้รับการสนับสนุนโดยสถาบันฟิสิกส์อเมริกัน Jenna Bilbrey เป็นนักเขียนอิสระที่อยู่ในเอเธนส์รัฐจอร์เจีย เว็บสล็อต
