生活中处处可见塑料,我们也离不开塑料带给我们的方便,但是有更环保的吗?让我们了解一下!
纳米塑料也可以称为工程塑料,是一种高强度、不老化的新型塑料。它的硬度可以比钢还强,密度却只有钢的1/4。
纳米塑料是21世纪最理想的工程材料,它的功能和结构十分适合工程需要。这种材料可用于造船、汽车、宇航战争武器、建筑机械等各个领域,也可做微电子工业的元器件的封装材料。它将大量代替钢材铝合金、铜合金等金属材料。如用纳米塑料制造一台汽车,其重量仅有钢铁汽车的1/4。
历经10年研究和摸索,我国科学家最近研制出一系列令人惊奇的纳米塑料,不仅为塑料家族增添了新成员,而且使纳米产业化在我国成为可能。纳米塑料中所添加的“纳米”,是我国盛产的一种天然纳米材料蒙脱土。中国科学院化学所工程塑料国家重点实验室的漆宗能研究员率领的小组,利用插层复合技术,将我国盛产的这类天然粘土矿物均匀分散到聚合物中,从而形成纳米塑料。
乳白色的塑料瓶、管材摆满了一屋子,在实验室,前去采访的记者见到了这些纳米塑料。经过摸索,科研人员进而开发出以聚酰胺、聚乙烯、聚苯乙烯、环氧树脂、硅橡胶等为基材的一系列纳米塑料,并实现部分纳米塑料的工业化生产,获得了5项发明专利。检测结果表明,纳米塑料呈现出优异的物理力学性能,强度高、耐热性好、比重较低。同时,由于纳米粒子尺寸小于可见光波长,纳米塑料显示出良好的透明度和较高的光泽度。部分材料的耐磨性是黄铜的27倍,钢铁的7倍。
据悉,由于氧气透气率低,部分纳米塑料还具有阻燃性能。纳米塑料在各种高性能管材汽车及机械零部件电子及电器部件等领域的应用前景广阔,也适用于啤酒罐装、肉类和奶酪制品的包装材料。据悉,这项科研成果已经应用到北京市的申奥工程上。国家纳米领域首席科学家张立德研究员说,纳米塑料将是我国最有希望实现产业化的纳米技术之一。
看来将纳米技术应用到工程塑料中去,使原材料的物理结构和性能发生了质的改变,不仅提高了产品的强度和耐用性,而且还增加了抗菌、阻燃防尘防静电等新功能更能适应现代人健康生活的需要。
磁性是物质的基本属性,磁性材料是一种用途广泛的功能材料。其实好多动物就是利用纳米磁性粒子来导航的,比如大海龟经常进行几万公里的长途跋涉。美国科学家对东海岸佛罗里达的海龟进行了长期的研究。他们发现了一个十分有趣的现象:这就是海龟通常在佛罗里达的海边上产卵,幼小的海龟为了寻找食物通常要到大西洋的另一侧靠近英国的小岛附近的海域生活。从佛罗里达到那个岛屿再回到佛罗里达来回的路线还不一样,相当于绕大西洋一圈,需要5~6年的时间。这样准确无误地航行靠什么导航?为什么海龟迁移的路线总是顺时针的?最近美国科学家发现海龟的头部有磁性的纳米微粒,它们就是凭借这种纳米微粒准确无误的完成几万公里的跋涉。
蜜蜂的体内也存在磁性纳米粒子,这种磁性纳米粒子具有“罗盘”的作用,可以为蜜蜂的活动导航。以前人们认为蜜蜂是利用北极星或通过摇摆向同伴传递信息来辨别方向的。最近一些科学家发现蜜蜂的腹部存在磁性纳米粒子,这种磁性颗粒具有指南针功能。蜜蜂利用这种“罗盘”来确定其周围环境在自己头脑里的图像而判明方向。当蜜蜂靠近自己的蜂房时,它们就把周围环境的图像储存起来,当它们外出采蜜归来时,就启动这种记忆。实质上就是把自己储存的图像与所看到的图像进行对比和移动,直到这两个图像完全一致时,它们就明白自己又回到家了。这些例子说明研究纳米微粒,对研究自然界的生物也是十分重要的;同时还可以根据生物体内的纳米粒子得到启发,为我们设计纳米尺度的新型导航器提供有益的依据。
纳米磁性材料是20世纪70年代后逐步发展起来的一种最富有生命力与广阔应用前景的新型磁性材料。美国政府年开始大幅度追加纳米科技研究经费,其原因之一是磁电子器件巨大的市场与高科技所带来的高额利润。年西班牙巴塞罗纳的科学家发明了一种新型的纳米磁性材料,用它制造的变压器具有超高的效率,能量损耗比传统的变压器小得多。为了提高磁记录密度,磁记录介质中的磁性颗粒尺寸已由微米、亚微米向纳米尺度过渡。具有高存储量的新型磁性纳米材料制作的存储器将于不久后投放市场,整个磁存储器的市场需求约为亿美元。纳米磁电子传感器件的市场也十分庞大。
好啦,说啦这么多,是不是对纳米时代有一些期待了,让我们期待那一天的到来吧!