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ナノ粒子は、究極のプラスチックを作る上で秘密の成分かもしれません

PVCプラスチックから作られたパイプは、ナノ粒子を追加することで改善できますValentyn Semenov/Alamy ナノ粒子を振りかけることは、プラスチック製造業者を長い間悩ませてきた問題の解決策である可能性があります。つまり、どのようにして、どのようにして、強力で、困難で、作業しやすい素材を作りますか？ 中国のジリン大学と彼の同僚のフー・ジュン・チアンは、これをプラスチックのトリレンマと呼んでいます：ポリマーを強くするか、変形するのが難しくなり、これらの両方の特性を一度に改善しようとする一方で、材料をより粘性が高く、動作させるのが難しくなります。 これを回避するために、研究者はポリスチレンから作られたナノ粒子をいくつかの一般的に使用されるプラスチック材料と混合しました。たとえば、ナノ粒子をPEMAに追加しました。これは、補聴器と人工爪を作るために使用されるポリマー、水族館と眼鏡で使用されるアクリルガラス、および建設と包装で使用されるPVCです。 チームは、結果として得られた資料を一連のテストで配置して、たとえば、壊れる前にどれだけ伸びることができるかを確認しました。一般に、新しい材料は、異なるテストで、時には劇的に異なるテストにわたって通常よりも優れた性能を示しました。ナノ粒子を強化すると、PEMAが約50％強いことがわかりました。 「これは、以前に達成できなかった特性の組み合わせを備えた次世代ポリマーの一般的な設計原則を提供します」とQian氏は言います。 ナノ粒子を追加することが非常に役立つ理由をよりよく理解するために、研究者は新しい材料のコンピューターシミュレーションも実施しました。ストレス下のプラスチックの場合、これらのシミュレーションは、ナノ粒子が材料内で移動して再分配できることを示し、したがって、失敗する代わりにゆっくりとスムーズに変形することができます。彼らの移動能力は、溶けたときにより簡単に流れるプラスチックにとって同様に有益でした。したがって、彼らはより強く、より丈夫で、実行可能でした。 Qianは、彼のチームのアプローチは既存の産業プロセスと互換性があり、大量に拡大することができると言います。 「この戦略は、自動車や航空宇宙の複合材料、持続可能なパッケージ、生物医学的デバイス、高度なリサイクル可能なプラスチックなど、軽量で強力で丈夫で簡単に加工可能な材料を必要とするアプリケーションに革命をもたらす可能性があります」と彼は言います。 トピック： #ナノ粒子は究極のプラスチックを作る上で秘密の成分かもしれません