Zespół badawczy kierowany przez naukowców z Northwestern University opracował pierwszy w historii dwuwymiarowy, mechanicznie powiązany materiał o tak niezwykłej elastyczności i wytrzymałości. W komunikacie stwierdzono, że w przyszłości można by takie materiały wykorzystać do opracowania lekkich, a jednocześnie wydajnych kamizelek kuloodpornych czy innych tego typu wytrzymałych produktów.
Koncepcję wiązań mechanicznych po raz pierwszy stworzył w latach 80. Fraser Stoddart, chemik z Northwestern University. Następnie Stoddart rozszerzył rolę tych wiązań na maszyny molekularne, umożliwiając funkcje takie jak przełączanie, obracanie, kurczenie i rozszerzanie na wiele sposobów oraz wykorzystując je do tworzenia powiązanych ze sobą struktur, co przyniosło mu Nagrodę Nobla w 2016 r.
Jak wygląda najbardziej wytrzymały materiał w historii?
Naukowcy od dziesięcioleci pracowali nad opracowaniem mechanicznie powiązanych cząsteczek z polimerami, ale bez powodzenia. - W chemii organicznej utworzenie tak zwanych „pierścieni średniej wielkości” zawierających 5–8 atomów jest dość proste. Jednak takie pierścienie są zbyt małe, aby przeciągnąć przez nie inną cząsteczkę - wyjaśnia portalowi Interesting Engineering William Dichtel, profesor chemii na Northwestern.
W każdej powtarzającej się jednostce struktury 2D powstają nowe pierścienie, których obwód wynosi 40 atomów. Osiągnięto to dzięki innowacyjnemu i nowatorskiemu podejściu, które kwestionowało dotychczasowe założenia dotyczące reakcji cząsteczek.
