這里我們將介紹塑造全新未來(lái)的五類(lèi)聚合物:
1.生物塑料(Bioplastics)
眾所周知,不能被降解的塑料是一種常見(jiàn)的環(huán)境污染來(lái)源。更糟糕的是,這些我們稱(chēng)之為單體的塑料的構(gòu)件,來(lái)自不能再生的遠(yuǎn)古的原油。
感謝在生產(chǎn)過(guò)程中使用的酶和催化劑,它們使得這種情況開(kāi)始發(fā)生改變。未來(lái)極有可能將諸如沼氣等可再生能源轉(zhuǎn)化為制造塑料和合成橡膠的主要構(gòu)件。
由于保存了化石原料,這些材料將變得可持續(xù),但這只是解決了部分問(wèn)題。除非它們也能夠被生物降解,否則,對(duì)于環(huán)境來(lái)說(shuō)它們?nèi)匀皇且粋€(gè)問(wèn)題。
2.塑料復(fù)合材料/納米復(fù)合材料(PlasticComposites/Nanocomposites)
塑料復(fù)合材料是由不同纖維構(gòu)成的更加堅(jiān)固或有彈性的塑料。舉個(gè)例子,你在聚合物中鑲嵌一些碳纖維來(lái)增加強(qiáng)度,可以制造出一種用于現(xiàn)代節(jié)能型交通工具的輕質(zhì)材料。
這類(lèi)纖維增強(qiáng)塑料(fibre-reinforcedplastics)的使用正在快速發(fā)展,特別是在航空航天工業(yè)(波音787和空客A360都有50%的復(fù)合材料)。如果不是由于成本過(guò)高,這些材料將被用于所有的運(yùn)輸工具。
最新出現(xiàn)的納米復(fù)合材料,用微粒子代替了其他包括了石墨烯在內(nèi)的物質(zhì)來(lái)加強(qiáng)塑料。這種新材料用途潛力無(wú)窮,從風(fēng)力渦輪葉片上輕量傳感器到電量更足的電池,再到植入人體的用于加速骨折恢復(fù)的支架。
如果我們成功地將納米復(fù)合材料在嚴(yán)密控制的工作條件下加工生產(chǎn),將是令人心潮澎湃的一件事情。如果我們觀察自然材料例如木材的結(jié)構(gòu),你會(huì)發(fā)現(xiàn)它們驚人得復(fù)雜。相比之下,我們現(xiàn)有的復(fù)合材料和納米材料是那么得不成熟。