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美国科学家开发出一种新型透明塑料

发布时间:2019-12-01 15:57:08

美国科学家开发出一种新型透明塑料

美国科学家开发出一种新型透明塑料,强度犹如钢铁,却只有一张纸的厚度。这项研究成果发表在10月4日出版的《科学》杂志上。

这种可生物降解的复合塑料由粘土和一种类似于学生使用的无毒胶水制成,只需很少的能源就能生产。该塑料的领衔研制者,美国密歇根大学的研究员柯托夫说:“这是你所能想象的最环保的塑料,而且生产成本非常低廉。”

要在纳米尺度范围制造出复合材料,并使其在较大尺寸下仍能维持强度,是一个长久以来困扰着科学家的难题。柯托夫则模仿在贝壳中发现的类似“砖——砂浆”的分子结构来设法解决这个难题。

柯托夫的工程团队制作了一个机器人,它能将砖状纳米薄片像积木一样以不同方式交替排列,并利用一种胶状聚合物,使其夹层间产生氢粘合力,即使某个地方的粘合松懈,也能轻易地使纳米片在另外的地方重新粘合。要将胶和一层层的粘土纳米片粘合成一个300层的塑料薄片,机器人手臂将花费数个小时方可完成。

柯托夫称,该项研究工作尚处于探索阶段,但已可在实验室生产出一米见方的新型塑料。实验表明,这种类似“砖——砂浆”结构,可在纳米片和聚合物基之间达到十分理想的应力传递效果。

研究人员已开始运用这种复合塑料开发能实际应用的产品,估计未来一两年内就能实现商品化。这种塑料可用于减少化学工厂分离天然气时所消耗的能源,改善诸如微芯片或生物传感器等使用的微技术,有朝一日甚至能为军队或警察使用的车辆生产出更轻巧、更坚硬的装甲。

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