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高新技术开创塑料应用新时代

2018-08-08 18:47:20

高新技术开创塑料应用新时代

开发一种材料,能够有选择地杀灭病毒和病菌;设计一种面料,做成服装穿在身上,不会沾上灰尘和污物;采用一种特殊材料,制成可变形的微型仪器,由外科医生放入病人体内的血管中,准确地治疗病灶.....甲醇燃烧机
.什么材料能具有这样神奇的特性呢?未来的创新塑料技术将会把人们的梦想变成实现。

纳米塑料蜘蛛丝是自然界的材料之一

,强度很大,但弹性差。美国麻省理工学院的研究人员目前已经研制出能够与蜘蛛丝相媲美的弹性纳米复合材料。这种纳米复合材料的应用领域可以从耐撕裂薄膜扩展到弹性纤维,以及生物医疗设备。

另一个进入纳米世界的通道是碳纳米管。碳纳米管的独特结构和性能将对多种技术产生巨大影响,受影响的技术领域从微电子到固体照明光源、有机太阳能电池,以及智能纤维等。目前人们对有机光伏电池的研究成果,已经可以制备出与硅电池相比的塑料太阳能电池。今后的研究重点将是提高塑料太阳能电池的效率和耐用性。

美国Konarka公司的光伏发电技术颇为新颖。该技术是基于将染料敏化的光伏材料(纳米尺寸的吸光型二氧化硅)冷烧结到塑料上。利用该技术,可以将可见光以及不可见光转变为电流。

加利福尼亚大学与洛杉矶大学的科学家和Nanomix公司的研究人员另辟蹊径,利用碳纳米管电晶体和聚合物制备出能够测试大气环境和人呼吸气体中的二氧化碳浓度的设备。这项技术应用在医疗中,让医疗急救人员在救护车上能立即判断用于稳定病情的呼吸管是否发挥了作用。基于碳纳米管复合材料的压敏胶粘剂也被用于电子包装和显示器组装等领域。

创新聚合物除了纳米聚合物之外柿子苗批发
,还有许多塑料新产品可能在不久的将来实现商业化生产。今年从飞利浦公司独立出来的荷兰PolymerVision公司,已经完成了柔性显示器的研发工作,并与意大利电信公司达成协议,共同开发用于的可卷曲屏幕。这种新型的显示器是基于聚合物半导体材料的柔性开发出来的。

从美国伊利诺斯州大学独立出来的Semprius公司,已经开发出两步工艺法制备大规模高性能电子电路。这种电子电路可用于薄塑料膜表面。

化石燃料是碳的一个重要来源。从生物可再生资源到化工中间体,再到聚合物的新工艺路线,正在成为节约资源和能源的可持续发展战略的一个组成部分。美国威斯康星州大学的研究人员已经成功地将多糖的玉米转变为一种聚合物前躯体5-羟甲基-2-糠醛(5-HMF),并将之作为石化基材的替代品用于许多塑料中。

美国康奈尔大学的研究者研制出一种先进的锌基催化剂。该催化剂能够将二氧化碳和柠檬烯氧化物聚合成聚柠檬油精碳酸酯。另外,研究人员还在对牛奶发酵过程中的瞬态进行研究,以期找到生产高效生物塑料的新途径。

美国斯坦福大学和德国一所研究院以及GE的研究人员,利用聚合物的溶胀特性研制出一种名为“Duoptix”的新型水凝胶在线浊度计
,它可以吸附相当于自身80%质量的水分。这种透明的水凝胶,可以使营养物质渗透,因此可用于制备人工角膜,帮助盲人复明岩棉管厂家
。Duoptix水凝胶的其他应用正在开发之中。

应用潜力在纳米技术领域,碳纳米管基聚合材料将开创属于自己的时代。其研究重点仍然是在保证人类健康和环境安全的前提下,开发特殊应用和碳纳米管的商业化生产。碳纳米管技术将与硅基技术展开激烈竞争。研究人员将致力于开发更高效率地利用太阳能的技术。柔性光伏电池将既能利用可见光也可利用不可见光,但面临的挑战是如何生产更大能量的电池以及实现光伏电池的商业化生产。

智能聚合物将作为刺激-响应开关对生物工程研究产生巨大影响。对聚合物创新的注意力将逐步从石油衍生物向植物和微生物转移。开发在严格环境下用于合成聚合物以及天然聚合物和生物聚合物的添加剂,正成为研究人员需要解决的一大课题。

将聚合物应用于航天工业也是未来创新领域。聚合物已不仅仅用来制造宇航服和机器人。麻省理工学院的一个研究小组正在研究如何将携带感应器和照相机的小型塑料探测器在火星表面所得到的信息和数据,与其他探测器通过局域相互联系,并将数据传回地球。

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