能夠自我修復的塑料和涂層將徹底改變技術、設計和可持續(xù)生產(chǎn)。長期以來,研究人員一直在研究這種材料,現(xiàn)在克萊姆森大學(Clemson University)的一個研究小組認為,這種可以自愈的材料距離全面工業(yè)化生產(chǎn)只有幾步之遙。
塑料是由長分子鏈構成的聚合物,在生產(chǎn)過程中被固定在適當?shù)奈恢。以前的自愈合塑料使用了更復雜的結合方法,以在受損或需要添加反應物的情況下將分子重新聚集在一起。
正如《科學》雜志所報道的那樣,這項新研究利用了聚合物之間的自然分子間作用力,不僅使它們變得更強,而且如果由于損壞而分離,還能幫助它們重新結合。如果聚合物以正確的方式放置,這些作用力可以將聚合物像鎖一樣粘在一起。
這份研究報告的主要撰寫人馬雷克·厄本教授在一份聲明中說:“與此同時,它們彼此也很‘喜歡’對方。所以,當你把它們分離的時候,它們會聚合回來,也就是自愈。這一發(fā)現(xiàn)將會影響到可持續(xù)材料的發(fā)展,這些材料的弱結合力在定向時會變得非常強!
不過,這項研究的關鍵力量在于其生產(chǎn)自愈塑料的簡單方法。生產(chǎn)這種材料不需要開發(fā)全新的生產(chǎn)線,現(xiàn)有的工廠就可以完成。研究小組估計,這種自愈塑料的產(chǎn)量將在 6 個月到 1 年的時間內提高到數(shù)百加侖。
“對于任何想制造這種自愈材料的人來說,他們必須設計出一種合成工藝,并將其放大,” 馬雷克·厄本教授說,“關鍵是,擴大規(guī)模的過程必須得到精確控制。在實驗室里做一些東西和擴大它的規(guī)模有很大的區(qū)別,而我們知道這項新技術對他們來說是可行的!
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