新工藝有望大幅降低高分子材料製造能耗

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、美國伊利諾伊大學厄巴納－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。

美國伊利諾伊大學厄巴納－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，只要控制得當，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兼容，未來有望用於大規模生產

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