人類可以發(fā)明出自我修復(fù)的塑料嗎,如果已經(jīng)老化的塑料可以自我修復(fù)那個(gè)多好。最近,這方面取得了進(jìn)展??茖W(xué)家已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種新的塑料,可以修復(fù)內(nèi)部的“疲勞”。這種塑料它在自我修復(fù)中會(huì)需要一些氧氣,比較有意思的是,一旦這種塑料修復(fù)完成,它隨機(jī)還會(huì)產(chǎn)生一些“排泄物”。據(jù)說(shuō)這種新塑料已用于特定產(chǎn)品。
到目前為止,我們?nèi)粘I钪惺褂玫乃芰先菀桌匣?,產(chǎn)品壽命短??估匣牧系闹圃煲恢笔强茖W(xué)家們追求的目標(biāo)。就塑料而言,盡管已經(jīng)做了許多改進(jìn),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(fù)功能一旦成功,它也許可以對(duì)未來(lái)的材料產(chǎn)生比較深遠(yuǎn)的影響。
塑料強(qiáng)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(jí)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(chǎn)品,價(jià)格一般高于普通塑料,使用壽命約10年。超級(jí)工程塑料僅用于特殊環(huán)境。它們主要用于航空航天產(chǎn)品。它們價(jià)格昂貴,使用壽命長(zhǎng)達(dá)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?yàn)槠胀ㄋ芰蟽?nèi)部會(huì)產(chǎn)生“疲勞現(xiàn)象”那么,“疲勞”是如何發(fā)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(fù)雜地復(fù)合在一起,這是塑料作為固體的強(qiáng)度。在普通塑料中,每種纖維大約在7個(gè)位置進(jìn)行復(fù)合,以確保塑料的安全強(qiáng)度。
塑料的老化是由纖維切割引起的,纖維切割是由太陽(yáng)紫外線或人們?cè)谑褂眠^(guò)程中施加的外力引起的。假設(shè)七根纖維在中間斷裂,一根纖維變成兩根纖維。這種反應(yīng)過(guò)程稱為塑料的老化。
你可能會(huì)有這樣的經(jīng)歷:暴露在陽(yáng)光下的塑料桶裝滿了水。就在你想提起它的時(shí)候,你只聽(tīng)到嘎嘎聲,把手被塑料桶打碎了。這種情況可以說(shuō)是每根纖維都已斷裂多次。通常情況下,隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng),塑料會(huì)變得更嚴(yán)重。因此,一些紫外線吸收劑被添加到正在加工的產(chǎn)品中以抑制老化,或者產(chǎn)品涂有油以抵抗老化。盡管如此,老齡化仍在繼續(xù)。
科學(xué)家開(kāi)發(fā)的“自愈性塑料”能夠自動(dòng)連接斷開(kāi)的聚合物,以消除老化。其實(shí)呢,這并不意味著這種塑料的壽命超長(zhǎng),但是它和普通的塑料相比,其老化的速度相當(dāng)?shù)芈褂玫膲勖矔?huì)明顯增長(zhǎng)。






