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科學家們創造了一種(zhǒng)新的基於糖的可(kě)持續聚合物(wù)

來源:中國草莓污视频樹脂網 2022-01-18 10:09:12

來自(zì)英國伯明翰大學和美國杜克(kè)大學的(de)研究人員(yuán)發明了一種新的可再生(shēng)來源(yuán)的可降(jiàng)解(jiě)聚合物(wù)係列,其性能與普通(tōng)塑(sù)料相似。

科學家們使用(yòng)糖基異戊二烯和異戊烷作(zuò)為構件,製造了兩種新的聚合物,一種是像橡膠(jiāo)一樣可伸展的,另一(yī)種是像大多數商業塑料一樣堅韌但有(yǒu)延展性的。這兩種糖醇隻在其立體化學或(huò)三維結構上有所不同,但這使它們在物理特性上有了較大差異。

基於異戊二烯的聚合物顯示(shì)出與普通塑料相似的硬度和延展性,以及與高級(jí)工程塑料(如PA6)相似的強度。 基於異戊二(èr)烯的材料具有相似的強度和韌性,但也顯示出高彈性,在變形後可恢複其形狀。

這兩種材料在(zài)粉碎和熱加工後仍保持其機械性能,這是機(jī)械回(huí)收塑料的常用方法。

杜克(kè)大學教授Matthew Becker博士指出:“我(wǒ)們的研究結果真正證明了立體化(huà)學如何可以作為一個中心主題(tí)來(lái)設計具有真正前所未(wèi)有的機械性能的可持續材料。”

計算模型模擬了聚合物鏈如何包裝和相(xiàng)互作用(yòng)來產生不(bú)同的聚合物性能。通過創造含有異戊二烯(xī)和異丙稀酰胺單元的(de)共聚物,研究人員發現他們可以獨立控製(zhì)機械性能(néng)和降解(jiě)率。因此,聚合物的降解性可以針對特定用途進行獨(dú)立調整,而不會(huì)顯著改變材料的特性。

領導伯明翰研究團隊的Andrew Dove教授說,這項(xiàng)研究表(biǎo)明了(le)可持續塑料的可行性(xìng)。他說(shuō),還需要做更多的工作來降低成本,研究這些材料對環(huán)境(jìng)的潛在(zài)影響,但“這些材料有可能取(qǔ)代在環境中不容易降解的石油(yóu)化學來源的塑料”。

科學家們還(hái)指出,這兩種聚合物可以在沒有(yǒu)任何(hé)複雜的相(xiàng)容(róng)性要求的情況下(xià)進行混合(可能是(shì)因為這兩種材料在化學性質上非常相似)並產生宏(hóng)觀均(jun1)質薄膜。伯明翰大學化學學院的Josh Worch博士是這項研究的共同作者(zhě),他說,這為(wéi)回收利用提供了一個明顯的優勢,因為回收利用經常需要(yào)處(chù)理混合飼料。

同樣來自伯明翰化學學院的(de)Connor Stubbs博士補(bǔ)充說:“汽油基塑料已經有了幾十年的(de)研究,因此追趕它們是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。我們可以利(lì)用生物學所提供的獨特結構和形狀來創造出(chū)更好的塑料,使其具(jù)有目(mù)前商業塑料所能提供的同樣廣泛的特性。”

伯明翰大學企業部和杜克大學已經提交了一份聯合專利申請。研(yán)究人員現在正在(zài)尋找有興趣應用該技術的工業夥伴。


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