化工新型材料


  英国研制出人造蜘蛛丝
  蜘蛛丝是最强韧的天然纤维之一,制造出媲美天然蛛丝的人造纤维,是材料学的重要研究方向。2017年7月,英国剑桥大学成功研制出一种高弹性、超强韧的液态线状纤维,性质与天然蜘蛛丝相似,可以黏着并且富有弹性,有着广泛应用前景。研究人员揭示了人造蛛丝是如何实现多次拉伸后还保持紧绷不变形的原因。科学家们依靠这一特性,成功发现了纤维弹性与液滴表面张力的平衡点,现在他们使用油滴和塑料纤维就能够完成这一研究。与现有生产方法相比,这项新技术能耗低,不需要使用有毒溶剂,而且在室温下就能运作,可用于改进人造蛛絲及其他各种合成纤维的生产。科研人员表示,这种纤维有着与蛛丝一样的特性,将来在防弹装甲、增强纤维织物等军事应用领域拥有着广阔的前景。(航空工业发展研究中心)
  科学家发明碳纤维“扭曲发电机”
  据报道,近日,一个中外联合研究团队报告说,他们开发出一种高科技纱线,只要拉伸或者扭转它就能产生电能。研究人员将这种由碳纳米管制成的新材料称作“扭曲发电机”,并表示未来它或有助于人们减少对化石能源的依赖。相关论文发表于《科学》杂志。
  美国得克萨斯大学达拉斯分校、韩国汉阳大学、中国南开大学等机构的研究人员合作研发了该材料。研究人员表示,这种纱线需要先在盐水等电解质溶液中浸泡,使电解质中的离子附着到碳纳米管表面。当纱线被拧紧或拉伸时,碳纳米管之间的距离变小,离子聚集到一起密度变大,就会将拧紧或拉伸过程中的机械能转化为电能。
  结果表明,每千克纱线可产生250W的峰值电能,比其他将机械能转换为电能的技术高出100倍以上。而且当许多纱线被聚集在一起时,发出的电量更多。研究人员还利用这种纱线采集海浪运动产生的能量。他们把纱线浸泡在海水里面,上面连着一个气球,下面连在一块沉在海床的装置上。每次海浪过来时,气球上升,拉长纱线,便产生了电能。
  由于这些纱线具有可扩展性,研究人员表示,它们可以在任何有可靠动能的地方使用,并适合为物联网传感器提供电能。
  尽管能产生足够的能量,但该设备成本过于昂贵,无法立即进行商业转化。而且,纱线的生产十分困难,需要大量的时间和金钱。研究人员希望这些问题在未来能有所改善。“这是人们发现的第一个基于扭动发电的‘发电机’,它只是一个婴儿,我们还有很多东西需要了解。”参与该研究的美国得克萨斯大学的Ray Baughman说。(中国科学报)
  太空最耐热聚合物材料kapton 首次实现3D打印
  据报道,弗吉尼亚理工大学研究人员首次成功使用kapton材料进行了3D打印,kapton是一种广泛用于卫星和航天器绝缘隔热的高性能聚酰亚胺材料。
  Kapton是一种芳族聚合物,具有极高的热稳定性和化学稳定性,其分子结构导致很难用该材料制造复杂零部件。因此采用传统工艺只能以大型薄片的形式进行加工,这些金箔似得薄片被层叠在一起,用于卫星和航天器的绝缘层以抵御极端高温和寒冷环境。该3D打印材料的成功制备,意味着理论上可以用Kapton为原材料3D打印出任意形状的零部件,拓展该材料在太空探索、电子和航空工业的应用。
  研究人员称,kapton是目前3D打印最耐高温的聚合物,其变形温度比其他可打印聚合物要高出285华氏度。通常3D打印聚合物在300华氏度左右就开始失去其力学强度,而Kapton材料可以在高达1020华氏度的温度下仍保持性能。同时,该3D打印Kapton材料与传统工艺制造出的Kapton薄膜相比具有同样的热性能。这种材料未来可以用来3D打印卫星部件,如高温过滤器或高温喷嘴等。
  经过一年的测试和对打印方式的微调,研究人员为该材料申请了专利。目前,几家大公司表达了对这种材料的兴趣。(北方科技信息研究所)
  柔性医用3D打印热塑性复合塑料被开发
  据报道,近日,英国公司Torc2开创性地开发出一种耐用的柔性3D打印塑料。它是一种热塑性复合材料,在37℃下是固体,在55℃左右时则具有很好的延展性,可以重塑。这意味着可以直接在患者身上调整和改变由这种材料制成的3D打印医疗设备,这可能会改变肢体损伤等病情的治疗方式。
  据开发者介绍,这种材料可以用来制造治疗脑瘫和髋关节发育不良的夹板和支撑物,也适合用来为下肢假肢制造可重塑的衬套,有潜力替代熟石膏在医疗领域的应用。“这种材料的关键特性是它可以在低温下软化。温度在55℃左右时,医疗专业人员可以直接在患者身上重塑它。这既减少了浪费,降低了成本,因为制造一个可轻松重塑的设备就够了,而不是之前的好几个类似的设备,同时也节省了安装时间,提升了患者体验,”Torc2解释说。
  这种3D打印材料的应用并不局限于脑瘫和髋关节发育不良,许多情况下都需要一整套的支撑物和夹板,其中很多都需要经常调整和改变,而Torc材料改变起来很快、很容易。随着它的进一步发展,还会有更多可能性。目前,Torc2正在计划升级其实验室规模的3D打印工艺,以生产用于临床试验的全尺寸设备。(3D虎)
  ENOC推出新型生物柴油产品
  据报道,迪拜酋长国国家石油公司(ENOC)宣布在阿联酋市场推出一种新型绿色柴油产品——“生物柴油5号”(Biodiesel 5)。
  “生物柴油5号”是由植物油、烹调废油及动物油脂等为原料制成。由于生物柴油来源于可再生资源,同时使用生物柴油可减少一氧化碳、烟尘和不充分燃烧碳氢化合物排放,因此推广使用生物柴油将有利于实现地区环境保护和可持续发展。
  该产品已在阿联酋经过测试,可像传统柴油一样被泵送、储存和燃烧。产品目前主要用于货车和重型建筑施工设备,使用时无需对原有设备发动机和燃料储存设施进行升级。(商务部网站)
  陶氏杜邦将扩充深圳工厂产能
  据报道,近日,陶氏杜邦特种产品业务部旗下的交通运输与先进材料事业部宣布,将扩充其深圳工厂的产能,以满足汽车、消费品和电子产品市场的客户对于工程聚合物的强劲需求。

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