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標(biāo)題: 東京大學(xué)用粘土制成新材料，有望取代傳統(tǒng)塑料 [打印本頁]

作者: 掃街 時間: 2010-3-4 09:16
標(biāo)題: 東京大學(xué)用粘土制成新材料，有望取代傳統(tǒng)塑料
水和粘土的混合物能代替塑料嗎？為了減少對石油的依賴，很多研究都在致力于開發(fā)新的運輸燃料，然而塑料的生產(chǎn)同樣需要大量石油。如果不靠石油，塑料怎么來？東京大學(xué)的研究者們認(rèn)為，他們的材料可以解決這個問題。
Takuzo Aida (相田卓三)和他的團隊將100克水和幾克粘土（2-3%，以質(zhì)量計）混合，加入微量（<0.4%，以質(zhì)量計）的一種叫聚丙烯酸鈉的增粘劑和一種有機“分子膠”。粘土被增粘劑分解成薄薄的層，表面積增大，得到了分子膠較好的支撐。然后，一種透明的水凝膠就快速形成了。這個水凝膠所具有的機械強度，可以制造出一座3.5厘米寬的自立式橋梁。
它的強度依賴于粘土納米層和膠之間分子的作用力總和，Aida說。這種超分子作用力，例如氫鍵，還可以幫助捕捉粘土層之間的水分子。
一些其他的依賴共價化學(xué)鍵，而不是超分子作用力的水凝膠有一個缺點：當(dāng)共價鍵斷裂時，材料將不可逆轉(zhuǎn)的丟失它的強度，Aida說。從另一方面講，超分子作用力可以很容易的重組，所以當(dāng)材料在壓力下被壓垮時，它能很快的恢復(fù)自己的強度。
這個凝膠體只需3分鐘就可以形成，并且不需要你去理解有關(guān)的化學(xué)過程，Aida說，這讓加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校的Craig Hawker印象深刻，“它其中的一個主要突破，就是整個過程的簡單性加上最終裝置優(yōu)異的物理性能。”“韌性、自我修復(fù)、堅固，這些只是人們在這個新材料上最初認(rèn)識到的物理性質(zhì)，”Hawker說，“我預(yù)計這會在不久的將來引領(lǐng)出更為出色的材料設(shè)計。”

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