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韩国科学家创造了一种可在 1,000 度火焰中幸存的塑料
塑料通常不耐热。不是这个。
来源:ZME科学一种新型塑料可以承受极端燃烧的高温而不熔化成泥状。
韩国研究人员设计了一种聚合物复合材料，即使在接近 1,000 °C 的火焰下也能保持其结构，这可能为更轻的飞机发动机、更安全的电动汽车电池以及其他热发挥重要作用的技术打开大门。他们的发现发表在《先进复合材料和混合材料》上。
这一进步的核心是一种不寻常的建筑技巧。该团队没有改变塑料的化学性质，而是构建了一个碳纳米管的三维支架，它可以物理捕获聚合物链，限制它们在加热时的自由移动程度。
纳米级笼子
大多数现代飞机和车辆都依赖聚合物复合材料，因为它们重量轻且易于成型。但热量仍然是一个问题。超过一定温度，分子运动增加，材料失去刚度，迫使工程师依赖钛等较重的金属。
之前的努力尝试通过化学方法增韧聚合物或混合纳米颗粒。这些策略有所帮助，但效果有限。相反，新研究的重点是纳米限制——通过具有刚性结构的周围链来限制聚合物运动。
研究人员制造了一种单壁碳纳米管的多孔三维网络，其孔隙只有几纳米宽。然后他们将环氧树脂注入这个“纳米笼”中，形成纳米管和聚合物的联锁网络。由于微小的孔隙小于聚合物链移动所需的空间，因此热量远不能以通常的方式软化材料。测试表明，链条基本上锁定在笼子内的适当位置。
这意味着塑料在普通环氧树脂变形的温度下仍能保持刚度，在应力下表现出小得多的蠕变，并且在加热时膨胀非常小。其热膨胀比原来的聚合物下降了98%以上。
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