英國《自然》雜誌9日發表的一項研究顯示, 美研究人員提出一種高分子聚合物固化的新方法, 有望大幅降低強韌, 輕質材料生產的能耗和成本, 讓飛機和汽車製造商受益.
論文第一作者, 美國伊利諾大學厄巴納-尚佩恩分校教授斯科特·懷特介紹說, 以飛機製造為例, 大型客機部件的固化過程需要24小時, 在溫度約180攝氏度的條件下完成一系列反應, 耗能可超過9.6萬千瓦時, 產生80多噸二氧化碳. 而新方法能耗可以比傳統製備工藝降低10個數量級, 耗時降低兩個數量級.
美國伊利諾大學厄巴納-尚佩恩分校的研究人員發現, 使用類似於 '烙鐵' 的熱源觸碰材料表面的一角, 可啟動級聯反應. 反應一旦開啟, 聚合反應中的內能即可推動反應, 不需要更多的外部能量就可使材料 '固化' . 固化是物質從低分子轉變為高分子的過程.
研究人員還嘗試從兩個角同時啟動級聯反應以加快反應速度. 結果顯示, 只要控製得當, 交匯處就不會形成熱峰影響材料質量.
目前, 研究團隊可在實驗室環境中安全製備出高質量的高分子材料, 因該技術與目前常用的製造工藝相容, 未來有望用於大規模生產.