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一種可以自我修復的“高級塑料”

   2021-10-28 123
導讀

人類可以發明出自我修復的塑料嗎,如果已經老化的塑料可以自我修復那個多好。最近,這方面取得了進展。科學家已經開發出一種新的塑料,可以修復內部的“疲勞”。這種塑料它在自我修復中會需要一些氧氣,比較有意思的

人類可以發明出自我修復的塑料嗎,如果已經老化的塑料可以自我修復那個多好。最近,這方面取得了進展。科學家已經開發出一種新的塑料,可以修復內部的“疲勞”。這種塑料它在自我修復中會需要一些氧氣,比較有意思的是,一旦這種塑料修復完成,它隨機還會產生一些“排泄物”。據說這種新塑料已用于特定產品。

到目前為止,我們日常生活中使用的塑料容易老化,產品壽命短。抗老化材料的制造一直是科學家們追求的目標。就塑料而言,盡管已經做了許多改進,但目前使用的塑料壽命最多為10年。研究者們相信,假如塑料材料的自我修復功能一旦成功,它也許可以對未來的材料產生比較深遠的影響。

塑料強度的秘密

世界塑料可分為三大類:通用塑料、工程塑料和超級工程塑料。一般塑料包括聚苯乙烯、聚乙烯和氯乙烯,用于制造日用品,使用壽命為5~6年。工程塑料包括聚碳酸酯、聚酰胺和聚甲醛,通常用于制造汽車零部件、電氣和電子產品,價格一般高于普通塑料,使用壽命約10年。超級工程塑料僅用于特殊環境。它們主要用于航空航天產品。它們價格昂貴,使用壽命長達100年。

我們一般使用的普通塑料為什么壽命比較短呢?那是因為普通塑料內部會產生“疲勞現象”那么,“疲勞”是如何發生的呢?

塑料是由碳、氫和氧組成的纖維聚合物。這種聚合物的纖維復雜地復合在一起,這是塑料作為固體的強度。在普通塑料中,每種纖維大約在7個位置進行復合,以確保塑料的安全強度。

塑料的老化是由纖維切割引起的,纖維切割是由太陽紫外線或人們在使用過程中施加的外力引起的。假設七根纖維在中間斷裂,一根纖維變成兩根纖維。這種反應過程稱為塑料的老化。

你可能會有這樣的經歷:暴露在陽光下的塑料桶裝滿了水。就在你想提起它的時候,你只聽到嘎嘎聲,把手被塑料桶打碎了。這種情況可以說是每根纖維都已斷裂多次。通常情況下,隨著使用時間的延長,塑料會變得更嚴重。因此,一些紫外線吸收劑被添加到正在加工的產品中以抑制老化,或者產品涂有油以抵抗老化。盡管如此,老齡化仍在繼續。

科學家開發的“自愈性塑料”能夠自動連接斷開的聚合物,以消除老化。其實呢,這并不意味著這種塑料的壽命超長,但是它和普通的塑料相比,其老化的速度相當地慢,使用的壽命也會明顯增長。


 
(文/小編)
 
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