In onze rubriek ‘maken’ hebben we het bijna nooit over revolutionaire materialen; er zijn er zoveel en ze claimen bovendien gigantisch veel. Materialen uit schimmels van zwammen bijvoorbeeld mogen dan wel heel futuristisch lijken maar of ze een gamechanger zullen worden, is nog maar de vraag. Het materiaal dat we in dit artikel willen behandelen, biedt echter op diverse niveaus toepassingen die verder gaan dan een natuurlijk isolatieproduct of een duurzame bouwstof. 2DPA-1, dat officieel staat voor 2 Dimensonial Polymer 1, werd voor het eerst ontwikkeld door een team onderzoekers van MIT (Massachussets Institute of Technology).
2DPA-1 is niet alleen twee maal zo licht als staal, het is bovendien lichter dan standaard pvc, kan elektriciteit geleiden en vormt een ondoordringbare barrière voor gassen. 2DPA-1 is 6 maal sterker dan kogelvrij glas. U ziet ons al komen: de mogelijkheden zijn ongelimiteerd. Michael Strano van MIT ziet vooral toepassingen in onderdelen voor de automobielsector, ruimtevaart, bruggenbouw, smartphones, etc. Het voordeel van dit nieuwe materiaal is dat het in grote volumes kan worden gemaakt en minder grondstof vereist dan andere polymeren.
Het nieuwe materiaal werd vervaardigd via een nieuwe polymerisatiemethode. Gewone polymeren vormen een spaghetti-achtige, ééndimensionale ketting van moleculen. 2DPA-1 bouwt zich echter spontaan 2-dimensioneel op in heel dunne lagen, die perfect op elkaar aansluiten. Het opbouwen gebeurt in een oplossing die een erg lange layer vormt. Na synthese kan via een speciale spincoat centrifugetechniek een heel dunne, meerlagige film gemaakt worden. In plaats van een polyamide spreekt men hier eerder van een polyaramide. Doordat het materiaal zichzelf in een oplossing assembleert, kan men de productie verhogen door gewoon meer basismateriaal toe te voegen.
Momenteel test het onderzoeksteam verder uit hoe deze 2-dimensionale laagvorming zich kan manifesteren en hoe ze productie kunnen opschalen. Verder wordt er onderzocht wat de karakteristieken en toepassingsmogelijkheden van het product zijn. Aangezien het gaat om een monomeer die zich zonder enige tussenruimtes perfect opbouwt, is het materiaal handig voor alle toepassingen waarbij water en gassen moeten afgeschermd worden. Denken hierbij in eerste instantie bijvoorbeeld aan beschermende lakcoatings voor automotive of extra beschermlagen voor smartphoneschermen.
