به گزارش ثریا در دهه ۱۹۸۰ بود که فریزر استودارت(Fraser Stoddart) شیمیدان دانشگاه نورثوسترن، برای اولین بار مفهوم پیوندهای مکانیکی را معرفی کرد. استودارت سپس نقش این پیوندها را در ماشینهای مولکولی با فعال کردن عملکردهایی مانند سوئیچینگ، چرخش، انقباض و انبساط به روشهای مختلف و استفاده از آنها برای توسعه ساختارهای به هم پیوسته گسترش داد که جایزه نوبل را نیز در سال ۲۰۱۶ برای او به ارمغان آورد.
محققان دهههاست که روی توسعه مولکولهای درهمتنیده مکانیکی با پلیمرها کار میکنند، اما شکست خوردهاند. در شیمی آلی، تشکیل حلقههای به اصطلاح «حلقههای متوسط» که ۵ تا ۸ اتم در اطراف آنها قرار دارند، بسیار ساده است. ویلیام دیچتل(William Dichtel)، استاد شیمی در دانشگاه نورثوسترن توضیح میدهد که چنین حلقههایی برای عبور مولکول دیگری از آن بسیار کوچک هستند.
دیچتل افزود: در مقاله ما، حلقههای جدیدی در هر واحد تکراری ساختار دوبعدی تشکیل شدهاند که ۴۰ اتم در اطراف هستند. این با استفاده از یک رویکرد نوآورانه و جدید به دست آمد که حتی فرضیات در مورد چگونگی واکنش مولکولها را زیر سوال میبرد.
یک روند بدیع
مدیسون باردو(Madison Bardot)، دانشجوی دکترا در آزمایشگاه دیچتل، فرآیند جدیدی را با استفاده از مونومرهای X شکل به عنوان بلوکهای سازنده و مرتب کردن آنها در ساختارهای کریستالی بسیار منظم ایجاد کرد. سپس از مولکول دیگری برای ایجاد پیوند بین مولکولهای کریستال استفاده کردند.
ماده حاصل از لایههایی از ورقهای پلیمری دوبعدی تشکیل شده است که در آنها انتهای مونومرهای X شکل با انتهای دیگر مونومرهای X شکل در هم قفل شدهاند و مونومرهای بیشتری از طریق شکافهای بین آنها رِزوه میشوند. این ماده روی هم از ۱۰۰ تریلیون پیوند مکانیکی در هر سانتیمتر مربع تشکیل شده است که بالاترین چگالی است که تاکنون به دست آمده است.
جالب توجه است که این تیم همچنین دریافت که حل کردن پلیمر در محلول به مونومرهای در هم قفل شده اجازه می دهد تا از یکدیگر جدا شوند و امکان دستکاری ورقههای جداگانه را فراهم میکند.
دیچتل توضیح داد: بسیاری از مواد بسیار کریستالی، شکننده هستند، اما پلیمر ما ساختار منظمی دارد که در عین حال بسیار انعطافپذیر است، زیرا هر پیوند مکانیکی فضای کمی برای حرکت دارد.
وی افزود: زمانی که نیروی سبکی به پلیمر وارد میشود، بسیار انعطافپذیر است، اما اگر نیروی بیشتری اعمال شود، مواد سفتتر میشوند، زیرا پیوندهای مکانیکی به صورت موضعی تا حد خود کشیده میشوند. این خاصیت «سخت شدن کرنش» نامیده میشود و برای مواد انعطافپذیر و از نظر مکانیکی سخت بسیار مورد توجه است. فراتر از خواص مکانیکی، معماری پلیمر دارای خواص جالبی است که میتوان آن را برای کاربردهای جدید بررسی کرد.
قدرت فزاینده
همکاران دیچتل در دانشگاه دوک، این پلیمر جدید را به فیبری از خانواده کِولار موسوم به Ultem اضافه کردند که میتواند در برابر دماهای شدید و قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی مقاومت کند.
استفاده از تنها ۲.۵ درصد از این پلیمر در آن به طور چشمگیری استحکام آن را افزایش داد که میتواند برای ساخت زرهپوش استفاده شود؛ در حالی که پلیمرهای حاوی پیوندهای مکانیکی قبلاً در مقیاس کوچک سنتز شده بودند، این رویکرد به این تیم کمک کرد تا به راحتی تقریباً یک پوند (نیم کیلوگرم) از این مواد را بسازند. این همچنین نشان میدهد که این رویکرد بسیار مقیاسپذیر است.
دیچتل میگوید: شاید چالش برانگیزترین جنبه این بود که به خودمان ثابت کنیم که ما واقعاً ساختار در همتنیده مکانیکی پیشنهادی را داریم. به تیمی از تخصصهای مختلف شامل شیمیدانان، میکروسکوپهای الکترونی و مهندسان پلیمر نیاز بود تا بفهمند چگونه این مواد را بسازیم و سپس چگونه عمل کنیم.
منبع: خبر آنلاین
رئیس سازمان فضایی ایران خبر داد: بهکارگیری ظرفیتهای ویژه ماهوارهای در تشییع رهبر شهید انقلاب
زنگ میراث فرهنگی و موزه در مدارس نواخته میشود
معافیت برخی المپیادها از کنکور و همزمانی آزمونها؛ همچنان چالش اصلی دانشآموزان
قابل توجه دانش آموزان: برنامه جدید امتحانات نهایی اعلام شد+جدول
هشدار به مدارس غیردولتی؛ با هرگونه دریافت شهریه غیرقانونی برخورد میشود
دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی: اختیار پذیرش دانشجویان به دانشگاهها واگذار شود
حاج اکبر مولایی در اولین شب از ماه محرم آسمانی شد
روایت شیخ حسین انصاریان از سه حقی که خداوند بر انسانها نهاده است
تجمعات خیابانی و مراسم ویژه در میادین تهران برای عزاداری محرم
مصرفگرایی؛ پارادایم فرهنگی که تمام زندگی بشر را تسخیر کرد
شروع برنامه ملی «میناب ۱۵۶»؛ بورسیه تحصیلی برای دانشجویان مستعد کمبرخوردار
علی دایی به دیدار اکبر عبدی رفت+عکس
خروج هواپیماهای سوخترسان آمریکایی از فلسطین اشغالی پس از تفاهم با ایران
امیرحسین مدرس برنامه نغمههای حسینی را به مناسبت ماه محرم اجرا میکند
منوچهر هادی: درآوردن سکانس صدای رئیس جمهور در سریال ۴۸ ساعت وقت گرفت
دیوارنگاره میدان ولیعصر (عج) حال و هوای محرمی گرفت
نمایش تابوت عهد در تالار سایه به روی صحنه میرود
پانتهآ پناهیها در نمایش جدید صابر ابر به روی صحنه میرود
زمان تشییع پیکر بهروز رضوی اعلام شد
مساجد پایگاههایی برای شناسایی استعدادهای درخشان
به یاد کودکان میناب در جام جهانی فوتبال
اخلاص و پیامرسانی؛ کلید ماندگاری عاشورا
نگاهی به پیشینه تاریخی ایرانیان در عزاداری محرم
شبکههای اجتماعی برای زیر ۱۶ سالهها ممنوع شد
تمرکز بر امنیت سایبری و تابآوری شبکه در ایام تشییع رهبر شهید
دانشگاه علوم پزشکی تهران رتبه ۷۰۱ جهان را کسب کرد؛ همچنان صدرنشین دانشگاههای ایران
محقق ایرانی پمپ مینیاتوری برای نرم روباتها ابداع کرد
اندیشمندان مسلمان از شهدای کودک میناب میگویند
خبر خوش برای فناوران علوم شناختی؛ حمایت بدون سقف از طرحهای فناوری
دانشجویان میتوانند اعتراض به احکام انضباطی را به وزارت علوم بدهند
وزیر علوم: دانشجویان جدیدالورود احتمالاً از نیمسال دوم وارد دانشگاه میشوند
زمان برگزاری آزمون کارشناسی ارشد ناپیوسته ۱۴۰۵ جابهجا شد
خودروهای خودران بایدو با نام «AmiGo» مجوز فعالیت در شرق سوئیس گرفتند
رقابت سخت منطقهای برای جذب دانشجویان خارجی؛ هشدار دانشگاه امیرکبیر
امضای تفاهمنامه مشترک دانشگاههای صنعتی UT۵ برای تقویت همافزایی
تغییر زمان امتحانات دانشگاهها در ایام تشییع رهبر شهید انقلاب
تأثیر مثبت نمرات پایه یازدهم در کنکور ۱۴۰۵؛ سوابق دوازدهم همچنان ۶۰ درصد
طرح «حامی» برای جبران کاستیهای یادگیری دانشآموزان اجرا میشود
وام ودیعه مسکن دانشجویان علوم پزشکی برای شهر تهران افزایش یافت
شهید لاریجانی؛ الگویی که مصلحت جامعه را بر فرد مقدم میدانست
بحران صندلی خالی در دانشگاهها؛ هشدار درباره آینده نزدیک
رئیس دانشگاه جامع انقلاب اسلامی: روحیه دفاع مقدس را در علم و فناوری بازتولید کنیم
حذف آزمون جامع در راه است؟ برنامه تحول وزارت علوم برای مقاطع کارشناسی تا دکتری
سنت منطقی اسلامی چگونه پشتوانه مواجهه با منطق ریاضی است؟
جهان اسلام به این روحانی فرزانه و اهل ادب میبالد
بانو مجتهده امین نماد توانمندی زنان است
بازیگر معروف: صداپیشگان شایسته دریافت اسکار بازیگری هستند
اختتامیه پویش ملی وطن به روایت من برگزار شد
اهدای نامه سید مجید موسوی و انگشتر یادبود به فرزند شهید سید مصطفی میرغفاری
حرمهای کربلا در آستانه محرم سیاه پوش شدند
زمان تشییع رهبر شهید اعلام شد +جزئیات را اینجا بخوانید
هزینه ثبتنام جهش تحصیلی دانشآموزان اعلام شد
مجموعهکتاب «داستانهای غولی» درباره اهمیت آب به کودکان میآموزد
نگاهی به نقش توییتر در جنگ رسانهای دشمن در کتاب «توئیتری شدن سیاست»
تکرار سنت اهریمنی استکبار در عاشورای ۱۴۰۵ در حمله به یک منابع آب
طراح بازی «نجات دختران اپستین توسط بچههای میناب» از این بازی میگوید
درباره زندگی رازآمیز درختان در این کتاب بخوانید
هکرها پیامرسان دولتی فرانسه را هک کردند
رونمایی آستان مقدس علوی از پروژه نگارش نسخهای نفیس از نهجالبلاغه
اختراع کتی که هوا را به آب آشامیدنی تبدیل میکند
وزیر علوم: اساتید دانشگاه با امید و انگیزه در کلاس درس حاضر شوند
مقابله با موج محتوای غیرقانونی در بحرانها؛ بریتانیا شبکههای اجتماعی را ملزم به سازوکار ویژه کرد
شکایت جدید علیه OpenAI؛ ChatGPT نتوانست جلوی خودکشی کاربر را بگیرد
مأموریت دانشگاهها در برنامه «مهر» برای حل بحران آب، ناترازی انرژی و تورم
بازگشت ۴۵۰۰ دانشجوی دانشگاه شریف از امروز
تأکید رئیس مرکز هیئت امنا و ممیزه بر نقش کلیدی فناوری در دفاع ملی
آگهی/ از خرید کابل برق چه میدانید؟ راهنمایی که پیش از هر بازسازی باید بخوانید
توانمندسازی مدرسان آموزش خانواده با رویکرد جوانی جمعیت
ایلان ماسک نخستین تریلیونر دنیا میشود
افزایش سهمیه بومی در دستیاری دندانپزشکی؛ اعلام آخرین مهلت ثبتنام
تاکید بر ارتقای کیفیت آموزش هُنر در مدارس
اپ ادیتس متا صاحب دستیار هوش مصنوعی می شود
تبدیل شدن آئین تعویض پرچم امام حسین(ع) به رویدادی جهانی
اهمیت هوش مصنوعی در مسیر ارتقای کیفیت آموزشی
جلسه تلاوت و هماندیشی قاریان بینالمللی مزین به نام رهبر شهید
فلسفه در اندیشه حضرت امام، مقدمهای ضروری برای رسیدن به عرفان است
جریان قاتلان حسین (ع) امروز در مقابل امت ایشان قرار گرفتهاند
جدایی متا از شریک چینی جنجالی کلید خورد
احتمال اعمال محدودیت دوباره بر اینترنت بینالملل وجود دارد؟
خدمات ابری گوگل در هند مختل شد
تعیین سقف افزایش شهریه دانشگاههای غیردولتی بر اساس نرخ تورم
افزایش سهمیه بومی در دستیاری دندانپزشکی؛ اعلام آخرین مهلت ثبتنام
بازیهای تیم ملی فوتبال ایران در سینماها پخش میشود
جزئیات جدید اعمال سوابق تحصیلی در کنکور سراسری ۱۴۰۵ را اینجا بخوانید
دقت در نسبت با خاستگاه علوم انسانی بسیار مهم است
مأموریت دانشگاهها در برنامه «مهر» برای حل بحران آب، ناترازی انرژی و تورم
از خرید کابل برق چه میدانید؟ راهنمایی که پیش از هر بازسازی باید بخوانید
واکاوی در مسئله عرفان و سلامت معنوی کودکان در یک نشست
رویکردی اجتهادی بر جایگاه مردم در حکمرانی از منظر فقه شیعه در کتاب «فقه، مردم و حکمرانی»
افتتاح سردخانه دومداره آمونیاکی شهر اهر با حضور حجت الاسلام خاموشی
اختتامیه پویش ملی وطن به روایت من برگزار شد
جنجال غیبت زنان در میان فضانوردان آرتمیس ۳
نیاز داریم که همگی نسبت به معضلات و نیازها احساس مسئولیت کنیم
خدمات ابری گوگل در هند مختل شد
چه چیزی کلید مرگ را در کهکشانها میچرخاند؟
تأکید رئیس مرکز هیئت امنا و ممیزه بر نقش کلیدی فناوری در دفاع ملی
روایت جواد موگویی از یک جنایت جنگی: حادثه لامرد در سایه روایتهای اشتباه رسانهای گم شد
آئین اختتامیه روایت علوی برگزار شد
اقدامات حرم حضرت ابوالفضل العباس(ع) برای استقبال از ماه محرم
جدایی متا از شریک چینی جنجالی کلید خورد
وزیر علوم: دانشجویان جدیدالورود احتمالاً از نیمسال دوم وارد دانشگاه میشوند
برگزاری نمایشگاه معماری حرمین شریفین در مکه مکرمه
تبدیل شدن آئین تعویض پرچم امام حسین(ع) به رویدادی جهانی
تکرار سنت اهریمنی استکبار در عاشورای ۱۴۰۵ در حمله به یک منابع آب
جزئیات برنامههای محرمی اوقاف در قالب طرح سوگواره بصیرت عاشورایی اعلام شد
نتیجه نهایی گفتگوی پیامبر با مسیحیان نجران پس از ماجرای مباهله چه شد؟
اپ ادیتس متا صاحب دستیار هوش مصنوعی می شود
رئیس دانشگاه جامع انقلاب اسلامی: روحیه دفاع مقدس را در علم و فناوری بازتولید کنیم
بحران صندلی خالی در دانشگاهها؛ هشدار درباره آینده نزدیک
اهدای نامه سید مجید موسوی و انگشتر یادبود به فرزند شهید سید مصطفی میرغفاری
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.