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改變世界的五種材料包裝業(yè)占兩席

2015-03-17 09:43 來源：環(huán)球科學-科學美國人責編：江佳

摘要：: 1939-40年的紐約世博會,，人們第一次見識了世界上第一種全部由人工合成的纖維——尼龍。時至今日,，尼龍仍然被廣泛應用于纖維織物,、家居裝飾用品、體育用品,、樂器的弦和汽車零部件中,。這里我們將介紹塑造全新未來的五類聚合物：

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【CPP114】訊：1939-40年的紐約世博會,，人們第一次見識了世界上第一種全部由人工合成的纖維——尼龍。尼龍是由杜邦公司的科研機構(gòu)于1935年研制成功,，在世博會上作為新的針織類產(chǎn)品面市,。“全部由諸如煤炭,、水和空氣這類常用原材料制成”的細絲,，卻有如鋼鐵般的力量。時至今日,，尼龍仍然被廣泛應用于纖維織物,、家居裝飾用品、體育用品,、樂器的弦和汽車零部件中,。

這里我們將介紹塑造全新未來的五類聚合物：

1.生物塑料（Bioplastics）

眾所周知，不能被降解的塑料是一種常見的環(huán)境污染來源,。更糟糕的是,，這些我們稱之為單體的塑料的構(gòu)件，來自不能再生的遠古的原油,。

感謝在生產(chǎn)過程中使用的酶和催化劑,，它們使得這種情況開始發(fā)生改變。未來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題,。除非它們也能夠被生物降解,，否則，對于環(huán)境來說它們?nèi)匀皇且粋€問題,。

2.塑料復合材料/納米復合材料（Plastic Composites/Nanocomposites）

塑料復合材料是由不同纖維構(gòu)成的更加堅固或有彈性的塑料,。舉個例子，你在聚合物中鑲嵌一些碳纖維來增加強度,，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,。

這類纖維增強塑料（fibre-reinforced plastics）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%的復合材料）。如果不是由于成本過高,，這些材料將被用于所有的運輸工具,。

最新出現(xiàn)的納米復合材料，用微粒子代替了其他包括了石墨烯在內(nèi)的物質(zhì)來加強塑料,。這種新材料用途潛力無窮,，從風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的支架,。

如果我們成功地將納米復合材料在嚴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),，你會發(fā)現(xiàn)它們驚人得復雜,。相比之下，我們現(xiàn)有的復合材料和納米材料是那么得不成熟,。