英国《自然》杂志9日揭晓的一项研究显示,美研究职员提出一种高分子聚合物固化的新要领,有望大幅降低强韧、轻质质料生产的能耗和本钱,让飞机和汽车制造商受益。
论文第一作者、美国伊利诺伊大学厄巴纳-尚佩恩分校教授斯科特·怀特先容说,以飞机制造为例,大型客机部件的固化历程需要24小时,在温度约180摄氏度的条件下完成一系列反应,耗能可凌驾9.6万千瓦时,爆发80多吨二氧化碳。而新要领能耗可以比古板制备工艺降低10个数目级,耗时降低两个数目级。
美国伊利诺伊大学厄巴纳-尚佩恩分校的研究职员发明,使用类似于“烙铁”的热源触碰质料外貌的一角,可启动级联反应。反应一旦开启,聚合反应中的内能即可推动反应,不需要更多的外部能量就可使质料“固化”。固化是物质从低分子转变为高分子的历程。
研究职员还实验从两个角同时启动级联反应以加速反应速率。效果显示,只要控制适当,交汇处就不会形成热峰影响质料质量。
现在,研究团队可在实验室情形中清静制备出高质量的高分子质料,因该手艺与现在常用的制造工艺兼容,未来有望用于大规模生产。