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距离自愈塑料工业化生产只有几步之遥了

科普小知识2022-03-23 00:04:51
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距离自愈塑料工业化生产只有几步之遥了

如果我们能让塑料、油漆和涂料具有自我修复的能力,这将会给技术、设计和可持续生产带来革命性的变化。研究人员已经研究这种材料很长时间了,现在克莱姆森大学的一个研究小组认为他们离工业化生产只有几步之遥。

塑料是由长分子链组成的聚合物,在生产过程中被固定在一个地方。以前的自愈合塑料使用更复杂的结合方法来恢复分子链在损伤后的原始状态,或者在自愈合过程中需要添加反应物。

正如《科学》杂志报道的那样,这项新研究利用了聚合物之间的自然分子间作用力。这不仅使聚合物变得更强,而且如果它们因损坏而分离,也有助于它们重新结合。如果聚合物以正确的方式放置在一起,这些分子间的力就像锁一样将聚合物紧紧地结合在一起。

主要作者马利克·厄本教授在一份声明中说:“同时,这些长链分子彼此“喜欢”。因此,当你把它们分开时,它们会互相靠近。这样,聚合物就能自我修复。这一发现将影响自愈材料的发展。弱相互作用在一起时会变得非常强。”

本研究的关键在于其方法简单:不需要开发新的生产线来生产这种聚合物材料;它可以在现有的工厂里完成。研究小组预测产量可以在六个月到一年内增加到几百立方分米。

厄本说:“对于任何想制造这些自愈材料的人来说,他们必须设计一种合成工艺,并使其实现工业化生产,而实现工业化生产的过程必须得到精确控制。众所周知,在实验室制造东西和工业生产有很大的区别。但我知道我们的技术确实可行。”