曼彻斯特大学 学分:曼彻斯特大学 曼彻斯特大学的一组科学家创造了一项吉尼斯世界纪录,他们将单个分子编织在一起,创造了世界上最好的织物,超越了最好的埃及亚麻布
直径从几毫米(芦苇、植物纤维等)的线的编织
)到几微米(羊毛、棉花、合成聚合物等
)支撑了各个时代的进步,从石器时代的人类织网捕鱼和织布取暖,到我们每天都在使用的现代纺织品
现在,曼彻斯特大学的一组科学家首次开发出了一种在二维层中编织分子线的方法
通过这样做,他们生产了一种线数为4000-6000万的二维分子编织织物(相比之下,最好的埃及亚麻布的线数约为1500——线数是每英寸的线数)
编织有许多用途,比如鸟类用树枝筑巢,人类用树枝做渔网,用篮子装东西,用织物给自己穿衣服
塑料是由称为聚合物的长分子线制成的,研究小组想找到一种编织这些线的方法来制造分子编织织物,这种织物可以像亚麻片不同于棉线一样具有非凡的强度和柔韧性
合作团队用化学来编织这些线
金属原子和带负电的离子协同工作,将由碳、氢、氧、氮和硫原子组成的小分子构件编织在一起
然后,编织的积木像拼图块一样连接在一起,在只有百万分之四毫米(4纳米)厚的织物中形成单片编织分子链
目前最大的一块布料只有1毫米长
显然这是非常小的,但是它实际上比第一次制造石墨烯的薄片还要大
学分:曼彻斯特大学 大卫·利教授说:“以这种方式编织分子链会带来新的和改进的性能
这种织物的强度是未编织股线的两倍,当被拉到断裂点时,它会像一张纸一样撕裂,而不是成团的股线分开
编织材料也像一张网,允许小分子穿过,同时将大分子截留在小网中
“这是分层分子织物的第一个例子
编织分子链提供了一种改变塑料和其他材料性质的新方法
“通过在积木上照射x光来测量线束和线束交叉的数量
这些线将穿过材料的x光路径弯曲特定的量,使研究人员能够测量每英寸有多少根线
测量显示这种材料的线数为每英寸4000-6000万股
相比之下,最好的埃及亚麻纱线支数约为1500根
" 该团队还使用一种叫做原子力显微镜的特殊仪器测量了分子编织织物的厚度,这种仪器的探针尖端非常锋利,末端只有一个原子
每层分子编织织物只有4纳米厚;比人类的头发细一万倍
这项研究发表在《自然》杂志的“层状二维分子织物的自组装”中
这项工作背后的团队包括来自整个大学的四个不同的研究小组
化学系的大卫·利教授的团队制作了分子编织织物
来自材料系和亨利·莱斯研究所的鲍勃·扬教授的团队进行了原子力显微镜研究,以确定其结构和材料特性
医生
化学系的乔治·怀特海进行了x光结晶学实验,以确定材料构件中原子的精确位置
材料系的萨拉·黑格教授使用电子显微镜对分子编织织物进行成像
公共卫生
D
学生佩吉·肯特和罗伯·德莱夫教授用这种材料作为分子网,将大分子困在编织的网里,而小分子则自由通过
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