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贝壳秘密可以使塑料回收更强,更智能
每年,世界都会产生约3.5亿吨塑料,但不到10%的塑料有效地回收了。其余的通常最终以垃圾填埋场或污染环境。最大的挑战之一是,与新的或“处女”的塑料相比,回收的塑料是薄弱和不可预测的。但是,佐治亚理工学院的研究人员[…]贝壳后的秘密可以使塑料回收更强,更智能出现在Knowridge Science报告中。
来源:Knowridge科学报告每年,世界都会产生约3.5亿吨塑料,但不到10%的塑料有效地回收了。
其余的通常最终陷入垃圾填埋场或污染环境。
最大的挑战之一是,与新的或“处女”的塑料相比,回收的塑料是薄弱和不可预测的。
但是,佐治亚理工学院的研究人员在一个不太可能的地方(easehells)发现了灵感,并用它来创造了一种更可靠的回收塑料方式。
该项目由航空工程助理教授克里斯托斯·阿萨纳西(Christos Athanasiou)领导,他的团队希望解决回收塑料中不一致的问题。
“再生塑料不是原始材料,它们是前世的混乱融合,”他解释说。每个瓶子,袋子或包装纸都有不同的压力,添加剂和退化史。
融化在一起时,结果是一种较弱的材料,对于需要强度或安全性的产品而言,无法信任。这就是为什么很少将回收塑料用于建筑材料,汽车零件或其他苛刻的应用中的原因。
佐治亚州理工学院团队转向贝壳以寻求答案。天然壳,例如nacre(通常称为珍珠母),由脆性矿物质制成,由软蛋白结合在一起。尽管两种材料本身都特别强大,但它们的分层结构使贝壳变得非常坚硬且耐用。自然没有寻求纯度,而是具有可变性,但通过巧妙的设计来管理它。
受这一原则的启发,研究人员创建了由回收的高密度聚乙烯(HDPE)创建的分层复合材料,这是工业拉伸包裹中常用的塑料。他们将切碎的HDPE纸重新组合成僵硬的“砖”,由较软的粘合剂“砂浆”连接起来。这种设计使结构能够吸收压力并防止裂缝扩散,就像贝壳抗体破裂的方式一样。
结果令人印象深刻。通常困扰塑料的性能的变异性降低了68%以上。
结果