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化学:超高強度二次元ポリマー材料の不可逆的合成
Nature 602, 7895 doi: 10.1038/s41586-021-04296-3
共有結合的に二次元に広がるポリマーは、従来の二次元(2D)材料の機械的強度や面内エネルギー伝導と、一次元ポリマーの低い密度、合成処理可能性、有機組成を組み合わせる手段として、最近注目を集めている。これまでの取り組みは、平坦な界面での重合や固定化格子におけるモノマーの固着など、これらの特性を完全には実現できない形ではうまくいくことが分かっている。よく用いられる別の合成手法は、結合安定性を犠牲にして微視的可逆性を導入し、大掛かりな誤り修正の後で2D結晶を実現することである。今回我々は、均一な不可逆的2D重縮合によって、化学的に安定で処理性の高い2D共有結合ポリマー材料が得られることを実証する。さらなる処理によって、12.7 ± 3.8 GPaの2D弾性率と488 ± 57 MPaの降伏強度を持つ高配向自立膜が得られた。今回の合成経路によって、複合材料構造からバリアコーティング材料まで、2D材料をさまざまに応用する機会が得られる。

