本文转自：北青网原标题：超高强度二维聚合物——比钢铁硬|超高强度二维聚合物——比钢铁硬，比塑料轻本文转自：北青网

【本文转自：北青网原标题：超高强度二维聚合物——比钢铁硬|超高强度二维聚合物——比钢铁硬，比塑料轻】本文转自：北青网
原标题：超高强度二维聚合物——比钢铁硬，比塑料轻

文章图片
想象这样一种材料，强度比钢铁硬，重量却比塑料轻，而且还可以很容易地大批量生产，那将给人们的生活带来怎样的变化？
近期，国外有关科研团队成功开发出了这样一种新型材料。它是一种二维聚合物，科研人员将其称为2DPA-1 。
聚合物一般指高分子化合物。我们常见的塑料、塑胶都是聚合物。聚合物基本由一维分子链构成。几十年来，科学家们一直尝试合成二维聚合物分子，研究不同分子维度给高分子带来的特殊性质。
不过，想要让聚合物形成二维材料是非常困难的。虽然一些团队已经取得了一些成功，但所产生的材料有缺陷，降低了它们的强度或其他理想性能。
在这项研究中，曾经因引起食品安全问题而臭名昭著的三聚氰胺反而发挥了极大的用途。科研人员在实验中发现，在适当的条件下，三聚氰胺分子单体可以在二维上生长，分子中的氢键会固定在一起，在不断堆叠中形成圆盘状。这种结构非常牢固，就像乐高积木一样紧紧锁合，再也分不开。
这种特殊的结构，让制备出的二维聚合物材料十分稳定。尽管它非常薄且轻，但强度是钢的两倍。
这种材料制备起来非常容易，只需要溶液，单体就可以在其中自行堆叠成片状，适合做薄膜或者涂层。由于是二维分子结构，这种材料可以阻止水和气体透过，密闭性非常强。
此外，这种二维聚合物可以应用到复合材料中。研究人员通过实验发现，少量二维聚合物的加入，就可以显著提高聚碳酸酯的机械性能，使其具备更高强度和韧性。聚碳酸酯常被用作防弹玻璃中的有机夹层。可以想象，加入二维聚合物后，聚碳酸酯将会更好地发挥其作用。
可以预见，这种高强度的轻质材料有着广阔的应用前景。不仅可以成为车辆、智能手机等设备的涂层，而且还可以作为建筑材料使用。
上图：应用前景示意图。