麻省理工學院的化學工程師們發明了一種新型塑料，其強度是鋼的兩倍，有朝一日或用作建筑材料。
這種被命名為 2DPA-1 的材料像塑料一樣輕，具有可塑性，但據該項目的研究人員透露，其強度和抵抗能力可以跟鋼以及防彈玻璃相提并論。
根據麻省理工學院工程師們的設想，在不久的將來，2DPA-1 將被用作涂層，以提高物體的耐久性，并最終成為一種結構材料。
麻省理工學院化學工程教授 Michael Strano 說:“一般來說，我們認為塑料無法用來支撐建筑物，但有了這種材料，情況便有所不同，它的特性非同尋常。”
2DPA-1 是一種聚合物，一種包含各種塑料的物質。但是，所有其他聚合物都是在一維鏈上生長，在其末端加入新的分子，而2DPA-1則是在二維鏈上生長，形成一種叫做聚芳酰胺的片狀結構。
Strano 說:“我們可以制造一個片狀的分子平面，而不是一個形狀與意大利面相似的分子。在這個片狀分子平面上，我們可以讓分子在二維鏈上相互連結。”
正是二維特性賦予 2DPA-1 強度，消除了其他塑料中聚合物鏈之間的間隙。
其屈服強度，也就是折斷它所需要的力，是鋼的兩倍，而其密度僅為鋼的六分之一，因此重量很輕。
研究人員還將它與防彈玻璃進行了比較，稱這種材料彈性模量是防彈玻璃的 4 到 6 倍，彈性模量是指使其形狀發生改變所需的力。
工程師們通過前所未有的聚合過程合成了 2DPA-1，這一過程會在適合的化學溶液中自然發生。他們在《自然》雜志上發表論文，公布了其研究成果。
研究人員稱，2DPA-1 最直接的商業用途是作為超薄防護涂層，可以應用于汽車、手機或其他物體，使其更加堅固耐用。
因為與其他類型的塑料相比，這種材料的分子結構密閉，不滲水、不透氣，所以防止氧化、生銹或者腐爛的能力極強。
Strano 表示：“這種防護涂層可以用來保護汽車和其他交通工具的金屬或鋼結構。”
然而，2DPA-1 將來的應用還會得到進一步的拓展，因為片狀分子理論上可以堆疊起來構成建筑材料，或者用作碳纖維等復合材料中的納米管或者納米纖維。
除了強韌，2DPA-1 還跟其他類型的塑料一樣，具備一些有趣的特性，跟鋼鐵以及玻璃等材料相比，其重量更輕，生產耗能更少。
研究人員告訴 Dezeen，他們可以預見，2DPA-1 可能被用作建筑物的結構加固材料，或者用作分離膜。
2DPA-1 另一個前景極佳的特點，是它可以輕松地進行大量生產。
這就意味著，與石墨烯等一些新近出現的神奇材料不同，2DPA-1 應該很容易在實驗室之外進行大規模生產。
麻省理工學院的研究人員在燒杯中制造出 2DPA-1，但他們表示，要大量制造這種塑料，只需要增加原材料的數量。
與其他類型的塑料類似，2DPA-1 在室溫下便可制造，因此無需大量的熱能。
工程師們還推斷，這種材料應該是可回收的。如果它被用作纖維，應該能夠像凱夫拉纖維一樣可以重紡或者化成漿狀，而其他形態的2DPA-1 或許像尼龍一樣，可以進行化學回收。
目前，79% 的塑料被傾倒在垃圾填埋場，或者被丟棄在自然環境中，甚至需要數千年才能分解。
文章來源：Dezeen
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