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科學(xué)“無(wú)所不能” 制造出不一樣的驚喜

你見(jiàn)過(guò)太陽(yáng)下會(huì)“跳舞”的聚合物薄膜嗎?你知道廢煤灰也能開(kāi)發(fā)出輕量的PU復(fù)合材料嗎?更神奇的是，大豆都可以用來(lái)生產(chǎn)注塑零件了!細(xì)心的你會(huì)發(fā)現(xiàn)：近期以來(lái)，研究者通過(guò)無(wú)數(shù)次的實(shí)驗(yàn)給我們帶來(lái)了許許多多的“驚喜”。

首先，筆者要說(shuō)的是發(fā)表在《自然通訊》上的會(huì)“跳舞”的聚合物薄膜。
來(lái)自荷蘭埃因霍溫科技大學(xué)和柏林洪堡大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)出了一種暴露在陽(yáng)光下時(shí)就能振動(dòng)的聚合物薄膜，能被用來(lái)當(dāng)作沙漠地區(qū)太陽(yáng)能電池板上的涂層。太陽(yáng)能電池板能否通過(guò)甩掉灰塵對(duì)保持最高效率?這樣的技術(shù)或許很快就能成為現(xiàn)實(shí)。
這種柔韌的薄塑料包含了一種稱(chēng)為偶氮染料的感光性一類(lèi)有機(jī)化合物。埃因霍溫科技大學(xué)研究員Michael Debije表示：“在可見(jiàn)光的作用下，感光分子能夠彎曲和伸展。由于這些分子受結(jié)晶聚合物網(wǎng)絡(luò)的約束，將導(dǎo)致材料振動(dòng)�！痹诖饲暗难芯恐校芯咳藛T已將研發(fā)了一種在特定紫外線(xiàn)強(qiáng)度下的移動(dòng)的材料。相比之下，這種新材料只需要純天然陽(yáng)光。
見(jiàn)識(shí)了會(huì)“跳舞”的聚合物薄膜，我們來(lái)看看用廢煤灰開(kāi)發(fā)出輕量PU復(fù)合材料又是怎么一回事呢?
來(lái)自美國(guó)研究人員利用廢棄的煤灰開(kāi)發(fā)出了輕量PU復(fù)合材料，這種材料可存儲(chǔ)在地下數(shù)十年而不會(huì)損害環(huán)境。北卡農(nóng)業(yè)技術(shù)州立大學(xué)的復(fù)合材料中心研究所研究中心主任Kunigal Shivakumar稱(chēng)，如果將它取出重新磨成粉末，還可用于生產(chǎn)制造�；旌虾蟮牟牧峡赡Ｋ艹赏怙棸濉⑸w板和內(nèi)飾模具。
北卡州政府向該大學(xué)提供了為期兩年共40萬(wàn)美元的研究經(jīng)費(fèi)，用于研究煤灰的"有益再利用"。2014年共計(jì)有約39000噸的煤灰傾倒進(jìn)北卡伊頓附近的丹河。Shivakumar表示，這項(xiàng)創(chuàng)新的關(guān)鍵是，生產(chǎn)過(guò)程中不需要額外的熱能，可利用燒煤工廠的任何類(lèi)型煤灰直接加工。消除熱能的過(guò)程減少了生產(chǎn)成本，可改善環(huán)境，"這是一項(xiàng)清潔技術(shù)。"他說(shuō)。這種材料中包含了75%的煤灰，這一含量比例有可能提高到80%。研究團(tuán)隊(duì)正積極努力，利用這種材料開(kāi)發(fā)出具有商用價(jià)值的產(chǎn)品。
Michael Debije說(shuō)：“煤灰并非廢料，如果處理得當(dāng)，是很有價(jià)值的資源�！蹦且源祟�(lèi)推，大豆的作用也不是補(bǔ)充蛋白質(zhì)那么簡(jiǎn)單了!研究者說(shuō)，豆類(lèi)是供應(yīng)鏈上具有吸引力的材料。
位于俄亥俄州哥倫布市的研究巨頭巴特爾紀(jì)念研究院，正與聯(lián)合豆類(lèi)委員會(huì)和俄亥俄州豆類(lèi)委員會(huì)合作研究豆蛋白基塑料項(xiàng)目。據(jù)研究人員透露，他們正計(jì)劃將一些新的豆基產(chǎn)品商用化。據(jù)透露，烯烴基豆類(lèi)混配料還可作為聚丙烯塑料粒用于生產(chǎn)注塑零件。
研究科學(xué)家Rob Cain最近接受記者采訪時(shí)說(shuō)，豆基樹(shù)脂可用于無(wú)雙酚涂層(用于油漆金屬罐等)。該機(jī)構(gòu)正進(jìn)一步開(kāi)發(fā)可用于汽車(chē)市場(chǎng)的豆基泡沫。汽車(chē)行業(yè)采用混合了一定比例豆類(lèi)的樹(shù)脂混配料用于生產(chǎn)座椅、頭枕和內(nèi)飾件用的泡沫，已有十年的歷史。Cain表示，烯烴基豆類(lèi)混配料還可作為聚丙烯塑料粒用于生產(chǎn)注塑零件。
6月份巴特爾再獲一項(xiàng)豆類(lèi)材料專(zhuān)利，巴特爾研究院高級(jí)研究科學(xué)家Ram Lalgudi稱(chēng)希望增加該領(lǐng)域的技術(shù)許可。巴特爾的豆基塑料應(yīng)用包括替代汽車(chē)外飾零件的薄板注塑混配料等。巴特爾還在研究將豆類(lèi)與其它樹(shù)脂如尼龍、聚碳酸脂、ABS和PVC等結(jié)合使用的方法。巴特爾和聯(lián)合豆類(lèi)委員會(huì)還與Biobent聚合物公司進(jìn)行了合作。2012年Biobent將Panacea品牌的生物塑料商用化。這種材料采用了巴特爾的技術(shù)，混合了豆類(lèi)和聚乙稀以及PP樹(shù)脂。豆蛋白基塑料還可用于食品包裝。Lalgudi說(shuō)："市場(chǎng)的積極性很高，反饋也比較正面。"

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