英國《自然》雜志９日發(fā)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(qiáng)韌、輕質(zhì)材料生產(chǎn)的能耗和成本，讓飛機(jī)和汽車制造商受益。

論文第一作者、美國伊利諾伊大學(xué)厄巴納－尚佩恩分校教授斯科特·懷特介紹說，以飛機(jī)制造為例，大型客機(jī)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(yīng)，耗能可超過９．６萬千瓦時，產(chǎn)生８０多噸二氧化碳。而新方法能耗可以比傳統(tǒng)制備工藝降低１０個數(shù)量級，耗時降低兩個數(shù)量級。

美國伊利諾伊大學(xué)厄巴納－尚佩恩分校的研究人員發(fā)現(xiàn)，使用類似于“烙鐵”的熱源觸碰材料表面的一角，可啟動級聯(lián)反應(yīng)。反應(yīng)一旦開啟，聚合反應(yīng)中的內(nèi)能即可推動反應(yīng)，不需要更多的外部能量就可使材料“固化”。固化是物質(zhì)從低分子轉(zhuǎn)變?yōu)楦叻肿拥倪^程。

研究人員還嘗試從兩個角同時啟動級聯(lián)反應(yīng)以加快反應(yīng)速度。結(jié)果顯示，只要控制得當(dāng)，交匯處就不會形成熱峰影響材料質(zhì)量。

目前，研究團(tuán)隊可在實驗室環(huán)境中安全制備出高質(zhì)量的高分子材料，因該技術(shù)與目前常用的制造工藝兼容，未來有望用于大規(guī)模生產(chǎn)。