据外媒报道，麻省理工学院(MIT)的一个团队开发出一种轻质聚合物薄膜，可用作太阳能电池板的保护涂层，因为它几乎无法穿透气体分子。
在实验室测试条件下发现，这种纳米级厚度的聚合物能够完全排斥氮气以及其他气体。这与传统聚合物不同，传统聚合物由于分子间连接松散，存在微小的缝隙，气体可以通过这些缝隙。
该实验室研发的新型材料2DPA-1是一种二维聚合物，它利用氢键自组装成分子片层。其结构单元为三聚氰胺，三聚氰胺由碳原子和氮原子组成的环状结构构成，可在二维空间中扩展并形成纳米级圆盘。
2DPA-1 与以往的聚合物不同，其圆盘层层堆叠，层间通过氢键连接，从而使结构坚固稳定。麻省理工学院声称，这种聚合物比钢更坚固，但密度只有钢的六分之一。
麻省理工学院的研究将 2DPA-1 暴露于氦气、氩气、氧气、甲烷和六氟化硫中，发现它对这些气体的渗透性至少是任何其他现有聚合物的 1/10,000，使其几乎与石墨烯一样不透水。
科学家们一直致力于开发石墨烯涂层，以保护太阳能电池免受腐蚀，但石墨烯薄膜的大规模生产一直面临挑战，因为这种薄膜无法涂覆在表面上。麻省理工学院研发的2DPA-1聚合物由于其层状圆盘间强大的氢键作用，易于粘附，因此可能成为一种有价值的替代方案。
在发表于《Nature》杂志上的研究论文“A molecularly impermeable polymer from two-dimensional polyaramids”中，研究团队证明，60纳米厚的薄膜可以将钙钛矿晶体的寿命延长数周，而添加更厚的涂层可以提供更长时间的保护。
“使用这种不透水的涂层，可以保护桥梁、建筑物、铁路等基础设施——基本上可以保护任何暴露在外的外部环境，”麻省理工学院化学工程教授Michael Strano评论道。
“通常情况下，聚合物对气体具有一定的渗透性，但本文报道的聚芳酰胺在具有工业相关性的条件下对大多数气体的渗透性要低几个数量级，”西北大学化学与化学和生物工程系教授George Schatz解释说。
