Bài học rút ra chính
- Một vật liệu mới, siêu bền có thể biến đổi máy tính xách tay và các thiết bị điện tử cá nhân khác.
- Vật liệu có tên 2DPA-1 rất mạnh, thậm chí có thể hỗ trợ cả một tòa nhà.
- Các vật liệu mới khác có thể tạo ra các cảm biến cho phép điện thoại của chúng ta biết nhiều hơn về môi trường xung quanh của chúng ta.
Máy tính xách tay và các thiết bị khác có thể sớm nhẹ hơn và mạnh hơn rất nhiều.
Các nhà nghiên cứu củaMIT đã tạo ra một loại vật liệu mới nhẹ như nhựa và cứng như thép. Vật liệu được gọi là 2DPA-1, là một loại polyaramide có thể được sản xuất ở quy mô công nghiệp. Đây là sản phẩm mới nhất trong làn sóng vật liệu sáng tạo có thể biến đổi thiết bị điện tử cá nhân.
"Có rất nhiều vấn đề đang được giải quyết bằng vật liệu mới", Terry Gilton, một chuyên gia vật liệu là đối tác của công ty đầu tư mạo hiểm công nghệ Celesta Capital, nói với Lifewire trong một cuộc phỏng vấn qua email. "Hãy tưởng tượng màn hình đủ nhỏ để vừa với một cặp kính râm sẽ có thể hiển thị cho bạn bất cứ thứ gì bạn có thể thấy trên màn hình điện thoại của mình."
Tự hội
Vật liệu mới củaMIT là polyme hai chiều có thể tự lắp ráp thành các tấm, không giống như tất cả các polyme khác, tạo thành chuỗi một chiều, giống như sợi mỳ Ý. Các nhà khoa học tin rằng không thể tạo ra polyme để tạo thành các tấm 2D cho đến nay.
Một vật liệu như vậy có thể được sử dụng làm lớp phủ bền, nhẹ cho các bộ phận ô tô hoặc điện thoại di động, hoặc làm vật liệu xây dựng cho cầu hoặc các cấu trúc khác, Michael Strano, giáo sư kỹ thuật hóa học tại MIT và là tác giả cấp cao cho biết của nghiên cứu mới.
MIT
"Chúng tôi thường không nghĩ nhựa là thứ mà bạn có thể sử dụng để hỗ trợ một tòa nhà, nhưng với chất liệu này, bạn có thể tạo ra những điều mới", anh ấy nói trong thông cáo báo chí.
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng môđun đàn hồi của vật liệu mới - một phép đo lượng lực cần thiết để làm biến dạng vật liệu - lớn hơn từ bốn đến sáu lần so với kính chống đạn. Họ cũng phát hiện ra rằng cường độ chảy của nó, hoặc bao nhiêu lực cần thiết để phá vỡ vật liệu, gấp đôi thép, mặc dù vật liệu này chỉ có mật độ thép khoảng 1/6.
Trong thông cáo báo chí, Matthew Tirrell, hiệu trưởng Trường Kỹ thuật Phân tử Pritzker thuộc Đại học Chicago, người không tham gia vào nghiên cứu, cho biết kỹ thuật mới "thể hiện một số hóa học rất sáng tạo để tạo ra những 2D ngoại quan. polyme."
Một tính năng chính khác của 2DPA-1 là không thấm khí. Trong khi các polyme khác được làm từ các chuỗi cuộn với các khe hở cho phép khí thấm qua, thì vật liệu mới được làm từ các monome có thể khóa lại với nhau như LEGO và các phân tử không thể lọt vào giữa chúng.
"Điều này có thể cho phép chúng tôi tạo ra các lớp phủ siêu mỏng có thể ngăn chặn hoàn toàn nước hoặc khí đi qua," Strano nói. "Loại lớp phủ hàng rào này có thể được sử dụng để bảo vệ kim loại trong ô tô và các phương tiện khác, hoặc kết cấu thép."
"Chúng tôi thường không nghĩ nhựa là thứ mà bạn có thể sử dụng để hỗ trợ một tòa nhà …"
Vật liệu mới
Khám phá của MIT chỉ là một trong nhiều tài liệu có thể sớm có để cải thiện các tiện ích. Ví dụ, các phiên bản hạt nano mới của các kim loại khác nhau như titan sẽ làm cho việc in 3D các thành phần kim loại nhanh hơn và rẻ hơn, Gilton nói. 'Sản xuất phụ gia' sử dụng kim loại này đang cách mạng hóa sản xuất.
Các công nghệ hiển thị mới như chấm lượng tử có thể thay thế các vật liệu hiện tại được sử dụng cho màn hình và màn hình, Gilton chỉ ra. "Chúng lọc ánh sáng tốt hơn và hiển thị màu sắc tốt hơn dựa trên các hợp chất mới", ông nói thêm.
Các vật liệu sáng tạo khác có thể tạo ra các cảm biến cho phép điện thoại của chúng ta biết nhiều hơn về môi trường xung quanh của chúng ta, Gilton nói. Ví dụ: các polyme độc đáo thay đổi khi chúng hấp thụ một số khí nhất định cho phép tạo ra một 'mũi' điện tử trên một con chip.
Các công ty đang nghiên cứu các kỹ thuật mới cho vật liệu xây dựng cho phép xây dựng chip với độ chính xác nguyên tử, Casper van Oosten, giám đốc điều hành và người đứng đầu lĩnh vực kinh doanh của Intermolecular, một doanh nghiệp của Merck KGaA, Darmstadt, Đức, cho biết Lifewire qua email. Các vật liệu này được chế tạo theo từng nguyên tử để có thể tạo ra chip máy tính rẻ hơn, nhanh hơn và tiết kiệm năng lượng hơn.
"Người tiêu dùng sẽ thấy điều này trở lại khi bùng nổ các thiết bị 'thông minh' hoặc 'Thông minh' xung quanh chúng ta, từ ô tô tự lái đến kính AR / VR thay thế cho các cuộc gọi Zoom thông thường của chúng tôi", anh ấy nói.
