Металл-органические структуры используются как ткацкие станки

Исследователи произвели двунаправленную ткань из мономолекулярных полимерных нитей. Исследователи достигли большого успеха в производстве двунаправленных материалов, основанных на полимерах. Для производства одежды из мономолекулярных нитей ученые использовали SURMOF (смонтированные на поверхность металл-органические структуры, разработанные Институтом Технологий Карлсруэ). Они включили «четырехрукие» мономеры, т.е. наименьшие молекулярные строительные блоки, в некоторые SURMOF уровни. Поперечное соединение мономеров привело к созданию ткани, состоящей из вплетенных полимерных нитей. Металл-органическая структура представляется в виде сэндвича: на рисунке а) молекулярный текстильный слой вплетен между двумя так называемыми жертвенными слоями (б)) . Tkackie stanki Самоорганизующееся перекрестное сшивание полимерных нитей (чрезвычайно длинных молекул) в двунаправленную ткань является большой проблемой в полимерной химии. С помощью восходящего процесса для перекрестного сшивания меньших молекул, так называемых мономеров, ученые Института Функциональных взаимодействия и Института Нанотехнологий (подразделений Института Технологий Карлсруэ) сделали важный шаг в достижении поставленной цели. Они разработали ткань из нитей мономолекулярного полимера с использованием SURMOF, как на ткацком станке. Результаты исследований опубликованы в Nature Communications. SURMOF, произведенный группой ученых Института Функциональных взаимодействий, являются структурами, состоящими из металлических узлов и органических связей. Они имеют кристаллическую структуру и могут быть использованы для широкого применения путем комбинирования различных материалов и размеров пор. Для плетения двунаправленной ткани ученые Института Технологий Карлсруэ определенным образом включили специальные элементы соединения, называемые «четырехрукие» мономеры, в уровни SURMOF для дальнейшего переплетения. Затем эти активные SURMOF уровни были вложены между так называемыми жертвенными слоями.

«Поэтому мы использовали структуру типа «сэндвич» для доказательства того, что произведенная ткань действительно является двунаправленной. Это означает, что ткани имеют толщину одного слоя молекул», - говорит профессор Кристоф Воль, который возглавляет Институт Функциональных взаимодействий и является соавтором публикации совместно с профессором Марселем Майором из Института Нанотехнологий.

После этого ученые установили катализатор на активных SURMOF уровнях для начала реакции формирования полимеров из мономеров. После этого металлические узлы были убраны, а плоские ткани из мономолекулярных полимерных нитей остались.

«Полимерные нити скреплены вместе механическими связями, образовавшимися во время плетения», - объясняет Марсель Майор. «Следовательно, молекулярные ткани являются такими же гибкими как и ткани, произведённые стандартным путем».

Назад

Не менее интересно