自然公布麻省理工「超级塑料」2DPA - 1:坚固轻薄且易大量生产,用于手机等多领域

   日期:2025-01-29     来源:网络整理    作者:二手钢材网    浏览:201    评论:0    
核心提示:作为制造汽车的材料,它可以让汽车更轻便,然后减少能耗,续航更久。作为阻隔涂层,它可以保护汽车中的金属或钢结构,让汽车更加地长寿。这种「超级塑料」的性能优于钢铁等材料,无论是建桥梁还是建大楼,比起以往,都可以减少材料的使用。而前面提到的「超级塑料」,可以应用到更多新的领域,甚至替代钢材和其他材料。

“自然”杂志最近宣布被视为“不可能”的结果 -

马萨诸塞州理工学院的科学家开发了一种名为2DPA-1的新材料。它比防弹玻璃强4-6倍,比钢的硬玻璃高两倍,但密度仅为钢的1/6。

最令人惊讶的是,它仅像普通塑料一样轻。

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换句话说,它非常强大且非常薄。

此外高强度钢材有哪些,很容易生产大量。

这也意味着这个“超级塑料”与每个人都很接近。

材料科学的革命进步是各行各业的破坏性变化。自然,它还涵盖了我们生活的各个方面。

01让“超级塑料”飞一会儿

当它在手机上使用时 -

作为轻耐用的涂层,它可以使您的手机更具耐磨性和倒下。

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图片来自:摩尔 -

当它变成日常工具时 -

我们通常使用的塑料袋可以反复制作更多的拉链袋,并且比布袋和皮包也耐用。

安装一些特定物品时,不必担心会被塑料袋随便打破。

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当它在汽车上使用时 -

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作为制造材料,它可以使汽车更轻,然后减少能源消耗。

作为阻塞涂层,它可以保护汽车中的金属或钢结构,并使汽车更寿命。

由于其密度很小,气体无法渗透,因此这种盖涂层也可以变成“油漆”或工业涂料,并在家中应用需要的物品以防止它们氧化,生锈和腐烂。

这就像一个自然的障碍。

这将是其业务中最直接的应用。

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当它用于建筑物时 -

这种“超级塑料”性能比钢和其他材料更好。无论是建造桥还是建筑物,都可以减少材料的使用,而不是过去。

同时,制造此材料比制造玻璃和钢更简单高强度钢材有哪些,这可以降低更多的能耗和人工成本。

换句话说,它更环保和可持续。

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图片来自:CDMG

当面对各行各业时 -

它可以成为盾牌和防弹外套,这可以使警察更轻松,更安全。在航空航天设备上,它还可以减轻体重并确保发射质量...

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图片来自:“外星人灾难”

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可以想象,其强大的功能还将在我们的服装,食物,住房和运输中使用更多的地方。

02“超级塑料”是如何制作的?

“超级塑料” 2DPA-1是二维聚合物。

在此之前,聚合物通常仅形成结构。

我们的日常塑料,橡胶和玻璃是聚合物。它们本质上是一个分子链。它们和意大利面一样平坦。当他们的末端不断添加新分子时,它们会像烤箱中的蛋糕一样生长,膨胀,膨胀和膨胀。 ,然后成为三维物理对象。

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这使它们非常轻,但也暴露出弱点 - 分子中间有一个缝隙,气体可以通过,因此不够难。

这就是为什么当您用塑料袋放一袋辛辣的酒吧时,您可以闻到迷人的味道的原因。

几十年来,科学家一直试图研究两种维度的聚合物,但它们失败了。

因为只要有一个单体不遵守规则,并从左右开始旋转之前和之后,薄板结构就会被摧毁,最后它将膨胀成“蓬松的蛋糕”。

这次,MIT的S.教授及其同事终于打破了极限。

他们通过一种化合物创建了这种新材料:三聚氰胺。

杏仁具有碳和氮环的结构。单体可以在两个维度上生长,形成一个圆盘,相互堆叠,并且每一层之间的氢键稳定,结构变得非常牢固。

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就像操场上的所有孩子坐在一起,牵着手,然后靠在一起一样,他们像乐高积木一样紧紧地锁定,他们再也无法分开了。

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结果,新的两个维度聚合物诞生了。

这种高强度的材料不仅很轻,而且比钢更硬。

由于单体锁定,因此气体和水分子无法穿透,闭合度非常强。这就是为什么它可以用作不打开的天然障碍的原因。

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令人惊讶的是,这些聚合物将由自己组装。

仅需要解决方案,可以将单个堆叠成碎片。人们可以直接增加材料并轻松合成更多复合材料。

因此,它可以大规模制造。

目前,研究人员已经在使用新的应用程序和膜。当进一步研究结构调整时,还可以产生具有纳米融合和气体分离的新一代聚合物。

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未来的“超级塑料”的应用不限。

03我们正​​在等待哪种“未来塑料”?

现在,每个人都可能没有塑料的良好印象。

在乌龟鼻孔中插入的塑料吸管,在天空中无法降解数百年的塑料垃圾,无法再利用的塑料产品只能使用,只能使用,只能用于重复使用。

数据显示:

如果塑料的生命周期是一个国家,它将成为世界上第五大温室气体排放。

根据联合国发布的数据,每年有5000亿个塑料袋消耗全球,每分钟售出100万瓶塑料瓶;

如果我们不调整对塑料的使用,那么在2050年,地球将有120亿吨塑料垃圾。

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因此,最大的塑料污染公司可口可乐已经开始增加可回收的塑料回收利用,并转向主张绿色环境保护的各种新型消费品牌。 “有限的塑料”。

但是,为什么很难消除塑料,因为它真的很容易使用。

因此,您需要从源头解决问题。

许多公司已经用新材料代替了塑料。

该初创公司使用蘑菇制作包装材料。菌丝体可以成长为特定的尺寸和形状,这也有助于降解和循环。

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我一直强调,环境保护使用羊绒制作鞋子,带有再生瓶作为鞋带,包装也已被90%的再生纸板代替。

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上一年在伦敦举行的半程马拉松比赛中,运动员运动员直接吃了一个称为“ Ooho”的“水球胶囊”,因为包装不是塑料,而是由海藻和植物成分制成的。

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有些人甚至将鲑鱼精子的DNA链溶解在水中,形成柔软而延伸的“水凝胶”,称为“ DNA塑料”。

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“塑料替代”是一种缓解的方式,但是有许多塑料塑料无法替代。

因此,在另一首曲目上,新塑料也无休止地出生。

每个人都熟悉的可能是当前可生物降解的塑料。

从术语的角度来看,“可生物降解”的塑料通常都知道它将被扔进土地,并且它将很快自动消失。

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但是实际上,这仍然需要足够的时间来降级,这段时间可能是数百年。

毕竟,这种意义实际上并不是很棒的,一切都可以在一定时间内生物降解。

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生物塑料。图片来自:

还有“堆肥塑料”。您可能会认为它可能会在掷出的土壤中消失,也可以使土壤变得有营养。

但是实际上,它仅在特殊的堆肥机中有效。即使在任何时候可以使用这种塑料,我们也不能将它们扔进匹配的土壤中。

技术正在迅速发展。

去年,在《自然》杂志上,科学家创建了可以在几天或几周内降解的塑料。

旧金山湾区的一家初创公司还创建了名为“堆肥塑料”的“堆肥塑料”,使人们可以在家中扔掉它和可变的肥料。

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图片来自:Adam Lau/ 项目

在这些塑料很受欢迎之后,我们可以无罪地将它们扔掉。

前面提到的“超级塑料”可以应用于更多的新区域,甚至可以更换钢和其他材料。

让现有的塑料被回收并消除,并且未来的塑料更快,有效。这将需要一些时间和练习。

这场塑料战争才刚刚开始。 (ai fan'er)

 
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