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化學(xué)工藝創(chuàng)造更輕更強(qiáng)塑料
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分子中的糾纏和扭結(jié)決定橡膠和塑料的彈性性質(zhì)，研究人員使用自組裝技術(shù)，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，原子經(jīng)化學(xué)編碼，自發(fā)扭成想要的結(jié)。 愛丁堡大學(xué)（Edinburgh University）科學(xué)家們發(fā)明了一種化學(xué)工藝，可以生產(chǎn)出更輕，更強(qiáng)的塑料。 這一研究小組一直聯(lián)合芬蘭捷瓦斯基拉大學(xué)（Jyväskylä University）的研究人員，設(shè)法在納米尺度，使分子擰成復(fù)雜的結(jié)，從而賦予材料更多的功能。 大衛(wèi)•雷厄（David Leigh）是愛丁堡大學(xué)首席研究員，他說：“我們已經(jīng)成功地把一個分子擰成五葉結(jié)（pentafoil），這是用一個分子擰成的最復(fù)雜的結(jié)�！� 這一小組是樂觀的，這種五葉結(jié)會模仿復(fù)雜扭結(jié)的特點，這些扭結(jié)見于蛋白質(zhì)和DNA中，有助于使某些物質(zhì)具有彈性。 “任何科學(xué)家都可以復(fù)制我們所做的，只需要采用我們發(fā)現(xiàn)的配方，使用我們開發(fā)的特殊化學(xué)基本成分，”雷厄說。 能夠用一定數(shù)量的、定義明確的扭結(jié)制成材料，可以使科學(xué)家進(jìn)行更大的控制，以設(shè)計新的材料。 雷厄說：“分子中的糾纏和扭結(jié)決定橡膠和塑料的彈性性質(zhì)。所以能夠設(shè)計分子，使它們具有特定的扭結(jié)結(jié)構(gòu)，我們就能夠使材料和塑料具有更好的彈性和減震性能。 “這些可以用于很多地方，從飛船和主體部件到防彈背心等�！� 這些成串的原子被扭成五星結(jié)，有160個原子長，測量值為1600萬分之一毫米。 研究人員使用的技術(shù)稱為自組裝，會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，其中，原子經(jīng)化學(xué)編碼，自發(fā)地扭成想要的結(jié)。 “一件最困難的事情是，在形成分子結(jié)之后，要證明其扭結(jié)的結(jié)構(gòu)。我們做到這一點，是采用了一種技術(shù)，稱為X射線晶體學(xué)（X-ray crystallography），它可以決定原子在分子中的確切位置。這需要非常規(guī)范的水晶結(jié)，需要一年多時間才能取得�！崩锥蛘f， 愛丁堡大學(xué)小組最先制成具有5個交叉點的扭結(jié)。到現(xiàn)在為止，科學(xué)家只創(chuàng)造出最簡單類型的結(jié)，三葉結(jié)，就是有3個交叉點的扭結(jié)。 五葉結(jié) |
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2樓2011-11-19 08:26:38
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