新工艺有望大幅降低高分子材料制造能耗

新华社华盛顿5月9日电(记者周舟)英国《自然》杂志9日发表的一项研究表明，美国研究人员已经提出了一种新的聚合物固化方法，这种方法有望显著降低生产高强度轻质材料的能耗和成本，使飞机和汽车制造商受益。

该论文的第一作者，伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的斯科特·怀特教授说，例如，在飞机制造中，大型客机部件的固化过程需要24小时，一系列反应在大约180摄氏度的温度下完成。能耗可超过96000千瓦时，产生80多吨二氧化碳。然而，与传统制备工艺相比，新方法的能耗可降低10个数量级，时间消耗可降低2个数量级。

伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员发现，使用类似于“烙铁”的热源接触材料表面的一个角落会引发一系列反应。一旦反应开始，聚合反应中的内部能量可以推动反应，并且材料可以在没有更多外部能量的情况下“固化”。凝固是物质从低分子变成高分子的过程。

研究人员还试图从两个角度同时启动级联反应，以加快反应速度。结果表明，如果控制得当，热峰不会在接合处形成并影响材料质量。

目前，研究团队可以在实验室环境中安全地制备高质量的聚合物材料。因为该技术与目前常用的制造工艺兼容，所以有望在未来大规模生产中使用。