塑料界的「超级英雄」来了。
《自然》杂志近日公布了一项被认为「不可能」的成果——
麻省理工学院的科学家研发了一种全新的材料,名为 2DPA-1,它比防弹玻璃还要强 4-6 倍,比钢材还要硬两倍,但密度只有钢材的 1/6。
最令人意外的是,它只有普通塑料那么轻。
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▲ 图片来自:Fastcompany
也就是说,它极其坚固,又极其轻薄。
而且,它还很容易大批量生产。
这也就意味着,这种「超级塑料」离每个人都很近。
材料科学的革命性进步,对于各行各业都是颠覆性的改变。自然,也涵盖了我们生活的方方面面。
让「超级塑料」再飞一会当它用在手机上——
作为轻质耐用涂层,它能让你的手机更加地耐磨耐摔。
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▲ 图片来自:Andrew Moore-Crispin
当它变成日常工具——
我们平时使用的塑料袋,可以做成更多拉链式袋子反复利用,它还比布包、皮包都耐用。
在装一些特定物品时,更不用担心塑料袋随随便便就被捅破了。
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▲ 图片来自:xxxlojel
当它用在汽车上——
作为制造汽车的材料,它可以让汽车更轻便,然后减少能耗,续航更久。
作为阻隔涂层,它可以保护汽车中的金属或钢结构,让汽车更加地长寿。
因为它的密度非常小,气体无法渗透,所以这种阻隔涂层还可以变成「油漆」或工业涂料,涂到家里的有需要的物品上, 防止它们氧化、生锈、腐烂。
就像一道天然的屏障。
这将是它首先在商业上最直接的应用。
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▲ 图片来自:IAMSPEEDRUNNER
当它用在建筑物上——
这种「超级塑料」的性能优于钢铁等材料,无论是建桥梁还是建大楼,比起以往,都可以减少材料的使用。
同时,制造这种材料比制造玻璃和钢铁都更简单,就能减少更多能源消耗和人力成本。
也就是说,更加环保可持续了。
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▲ 图片来自:CDMG
当面向各行各业——
它可以变成盾牌、变成防弹衣,可以让警察出行更轻松又更安全;在航天器材上,同样可以减轻重量,又保证发射质量……
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所以,它就能被大规模制造。
可以想象,它强大的特性,还将用到我们衣食住行更多地方。
「超级塑料」是如何炼成的?「超级塑料」2DPA-1,是一种二维聚合物。
在此之前,聚合物通常都只能形成一维的结构。
我们日常的塑料、橡胶、玻璃都是聚合物,它们本质上是单个分子链,就像意大利面条一样平坦连接在一起,当它们的末端不断添加新分子,就会像烤箱里的蛋糕一样生长膨胀,就像然后变成三维的实物。
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▲ 图片来自:SHUTTERSTOCK
这让它们可以很轻,但也暴露出了一个弱点——分子中间有间隙,气体能通过。
这就是为什么当你用塑料袋装一袋辣条时,也能从外面闻到里面诱人的味道。
科学家们几十年来不断在尝试研究二维聚合物,但都失败了。
因为只要有一个单体不按规则活动,开始前后偏离左右旋转,那么片状结构就会被破坏,最后又会膨胀成一个「蓬松的蛋糕」。
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