ซื้อกลับบ้านที่สำคัญ
- วัสดุใหม่ที่ทนทานเป็นพิเศษสามารถเปลี่ยนแล็ปท็อปและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนบุคคลอื่นๆ
- วัสดุที่เรียกว่า 2DPA-1 นั้นแข็งแกร่งมากจนอาจสามารถรองรับอาคารได้
- วัสดุใหม่ๆ อื่นๆ สามารถสร้างเซ็นเซอร์ที่ช่วยให้โทรศัพท์ของเรารู้มากขึ้นเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมโดยรอบ
แล็ปท็อปและแก็ดเจ็ตอื่นๆ จะเบาลงและแข็งแกร่งขึ้นมากในไม่ช้านี้
นักวิจัยของ MIT ได้สร้างวัสดุใหม่ที่เบาเหมือนพลาสติกและแข็งแรงเหมือนเหล็กวัสดุนี้เรียกว่า 2DPA-1 เป็นโพลีเอราไมด์ชนิดหนึ่งที่สามารถผลิตได้ในระดับอุตสาหกรรม เป็นคลื่นวัสดุล้ำสมัยล่าสุดที่สามารถเปลี่ยนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนบุคคลได้
"มีปัญหามากมายที่ได้รับการแก้ไขด้วยวัสดุใหม่" เทอร์รี กิลตัน ผู้เชี่ยวชาญด้านวัสดุซึ่งเป็นหุ้นส่วนของบริษัทร่วมทุนด้านเทคโนโลยี Celesta Capital กล่าวกับ Lifewire ในการสัมภาษณ์ทางอีเมล "ลองนึกภาพหน้าจอขนาดเล็กพอที่จะใส่แว่นกันแดดได้ ซึ่งจะแสดงทุกอย่างที่คุณเห็นบนหน้าจอโทรศัพท์ของคุณ"
ประกอบเอง
วัสดุใหม่ของ MIT คือพอลิเมอร์สองมิติที่ประกอบเป็นแผ่นได้เอง ซึ่งไม่เหมือนกับโพลีเมอร์อื่นๆ ทั้งหมดซึ่งสร้างเป็นโซ่แบบมิติเดียวคล้ายเส้นสปาเก็ตตี้ นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะกระตุ้นให้โพลีเมอร์สร้างแผ่น 2D จนถึงขณะนี้
วัสดุดังกล่าวสามารถใช้เป็นสารเคลือบน้ำหนักเบาและทนทานสำหรับชิ้นส่วนรถยนต์หรือโทรศัพท์มือถือ หรือเป็นวัสดุก่อสร้างสำหรับสะพานหรือโครงสร้างอื่นๆ Michael Strano ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเคมีของ MIT และผู้เขียนอาวุโสกล่าว ของการศึกษาใหม่
MIT
"ปกติแล้วเราไม่ได้คิดว่าพลาสติกเป็นสิ่งที่คุณสามารถใช้เพื่อสนับสนุนอาคาร แต่ด้วยวัสดุนี้ คุณสามารถเปิดใช้งานสิ่งใหม่ ๆ ได้" เขากล่าวในการแถลงข่าว
นักวิจัยพบว่าโมดูลัสยืดหยุ่นของวัสดุใหม่ซึ่งเป็นตัววัดว่าต้องใช้แรงมากเท่าใดในการทำให้วัสดุเสียรูป มีค่ามากกว่ากระจกกันกระสุนสี่ถึงหกเท่า พวกเขายังพบว่าความแข็งแรงของผลผลิตหรือแรงที่ใช้ในการทำลายวัสดุนั้นมากเป็นสองเท่าของเหล็ก แม้ว่าวัสดุจะมีความหนาแน่นประมาณหนึ่งในหกของเหล็กเท่านั้น
ในการแถลงข่าว Matthew Tirrell คณบดีของ Pritzker School of Molecular Engineering ที่ University of Chicago ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษากล่าวว่าเทคนิคใหม่นี้ "รวบรวมเคมีที่สร้างสรรค์มากเพื่อสร้าง 2D ที่ถูกผูกมัดเหล่านี้ โพลีเมอร์."
คุณสมบัติหลักอีกประการของ 2DPA-1 คือแก๊สผ่านไม่ได้ ในขณะที่โพลีเมอร์อื่นๆ ทำมาจากโซ่ขดที่มีช่องว่างที่ช่วยให้ก๊าซซึมผ่านได้ วัสดุใหม่นี้ทำมาจากโมโนเมอร์ที่ล็อคเข้าด้วยกันเหมือนตัวต่อเลโก้ และโมเลกุลไม่สามารถเข้าไประหว่างกันได้
"สิ่งนี้สามารถช่วยให้เราสร้างสารเคลือบบางเฉียบที่สามารถป้องกันน้ำหรือก๊าซไม่ให้ผ่านเข้าไปได้อย่างสมบูรณ์" สตราโนกล่าว "การเคลือบกั้นชนิดนี้สามารถใช้ปกป้องโลหะในรถยนต์และยานพาหนะอื่นๆ หรือโครงสร้างเหล็กได้"
"ปกติแล้วเราไม่ได้คิดว่าพลาสติกเป็นสิ่งที่คุณสามารถใช้เพื่อสนับสนุนอาคาร…"
วัสดุใหม่
การค้นพบของ MIT เป็นเพียงหนึ่งในหลายๆ สื่อที่อาจมีให้ปรับปรุงอุปกรณ์ในเร็วๆ นี้ ตัวอย่างเช่น รุ่นอนุภาคนาโนใหม่ของโลหะต่างๆ เช่น ไททาเนียม จะทำให้การพิมพ์ 3 มิติของส่วนประกอบโลหะเร็วขึ้นและราคาถูกลง Gilton กล่าว 'การผลิตแบบเติมเนื้อ' โดยใช้โลหะกำลังปฏิวัติการผลิต
เทคโนโลยีการแสดงผลใหม่ เช่น จุดควอนตัม สามารถแทนที่วัสดุที่ใช้สำหรับจอภาพและหน้าจอในปัจจุบัน Gilton ชี้ให้เห็น "พวกมันกรองแสงได้ดีกว่าและแสดงสีได้ดีกว่าตามสารประกอบใหม่" เขากล่าวเสริม
วัสดุที่เป็นนวัตกรรมอื่นๆ สามารถสร้างเซ็นเซอร์ที่ช่วยให้โทรศัพท์ของเรารู้มากขึ้นเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมโดยรอบของเรา Gilton กล่าว ตัวอย่างเช่น โพลีเมอร์เฉพาะที่เปลี่ยนแปลงเมื่อดูดซับก๊าซบางชนิด ทำให้เกิด 'จมูก' อิเล็กทรอนิกส์บนชิปได้จริง
บริษัทต่างๆ กำลังค้นคว้าเทคนิคใหม่สำหรับวัสดุก่อสร้างที่จะช่วยให้สามารถสร้างชิปที่มีความแม่นยำของอะตอมได้ Casper van Oosten กรรมการผู้จัดการและหัวหน้าฝ่ายธุรกิจของ Intermolecular ธุรกิจของ Merck KGaA เมืองดาร์มสตัดท์ประเทศเยอรมนีกล่าว Lifewire ทางอีเมล วัสดุเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นทีละอะตอมเพื่อทำให้ชิปคอมพิวเตอร์ราคาถูกลง เร็วขึ้น และประหยัดพลังงานมากขึ้น
"ผู้บริโภคจะได้เห็นสิ่งนี้กลับมาในการระเบิดของอุปกรณ์ 'อัจฉริยะ' หรือ 'อัจฉริยะ' รอบตัวเรา ตั้งแต่รถยนต์ที่ขับด้วยตนเองไปจนถึงแว่นตา AR/VR ที่มาแทนที่การเรียก Zoom ปกติของเรา" เขากล่าว