Inženýři potvrdili výrobu dvourozměrného polymeru

- Technologie autor: Lukáš Grygar

Zatímco v kinech se nám snaží producenti hollywoodských trháků prodat 3D filmy, v chemii frčí opačný trend. Vědci se už léta snažili srazit různé struktury na pouhé dva rozměry a teď se jim to konečně ve vší parádě podařilo.

Krystal polymeru před delaminací do dvou rozměrů

Krystal polymeru před delaminací do dvou rozměrů,zdroj: Kory Max

Jak poznáte, že je něco opravdu placaté? Že to má na výšku přesně jeden atom. V tu chvíli se daný materiál stává dvourozměrným, protože pokrývá jen délku a šířku – a právě takový se podařilo vyrobit dvěma na sobě nezávislým týmům ze Švýcarska a z USA.

Zásadní novinkou je, že šlo o polymer, tedy strukturu z menších molekul, které se mohou lišit stavbou svých atomů a vykazovat tak různé chemické i fyzikální vlastnosti. Výzkumníkům se výroba podobných polymerů dařila už dříve, ale teprve teď dokázali přesně zmapovat získanou strukturu a potvrdit, že skutečně nepřesahuje dva rozměry.

První potvrzený dvourozměrný polymer

Vlastnosti dvourozměrných struktur jsou oborem, který nabral tempo skrze objev nejpevnějšího známého materiálu, grafenu: ten přinesl jednak Nobelovu cenu za fyziku svým dvěma objevitelům (Andre Geimovi a Konstantinu Novoselovi), ale především se ukázal být kromě výjimečné odolnosti také perfektním vodičem elektrické energie i tepla.

Díky těmto vlastnostem je grafen jedním z materiálů, které v budoucích desetiletích přinesou zásadní technologickou proměnu do celé řady odvětví lidské činnosti. Po jeho bok by se pak měly zařadit právě dvourozměrné polymery, jejichž výzkum a především výroba jsou ale o to náročnější, o kolik mají tyto materiály složitější strukturu.

Polymer

Grafen si může člověk vyrobit v podstatě z libovolné tužky, protože jde o grafit, „ořezaný“ na tloušťku jediného atomu uhlíku (byť s ním bez dalšího vybavení zmůžete jen jednoduché experimenty), ale v případě polymerů už se ořezávají atomy rozmanitější. Pokud se však inženýrům podaří celý výrobní proces dovést na prakticky aplikovatelnou úroveň, rozprostře se před lidstvem pestrá paleta účelů, ke kterým půjde dvourozměrné polymery využít.

Zatímco s grafenem už jsou na obzoru například ohebné a zároveň vysoce odolné displeje, co všechno půjde poskládat z nově vyrobených polymerů, o tom mohou vynálezci právě teď začít snít.

Tagy: 2D polymer grafen uhlík

Zdroje: Nature Chemistry