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塑料是用途十分广泛的一种材料，我们拥有的几乎每一样东西都或多或少包含有塑料。塑料很轻，不贵，而且可以被塑造成各种形状。然而它并不是一种强度很高的材料。很多用户都遇到过手机坠落导致外壳破裂的情况。由杜克大学开发的一种新型塑料可以彻底改变这种情况。这种塑料在受到压力时强度会变高。 这一新特性是由材料的分子结构带来的。像所有的塑料一样，它也有一个主要由碳组成的骨干。然而，这些碳原子被排列成一系列的三角形，每个点上有两个溴原子，连接成一个个长链条。科学家发现这种独特的结构可以把破坏性能量转变成建设性能量，它是如何做到的呢？ 如何在受到压力时变强？ 当这些（高分子）聚合物链遇到打击时，它们的一边会撕裂。其它塑料高分子聚合物并不会被损坏的一模一样，这就导致结构损坏。然而，这只是整个转变的开端。这种外力会把碳三角打破，变成一条更长的链，同时把溴的位点释放出来，让另一个分子进入
科学家在这种塑料中加入了一种叫羧酸盐的分子，以利用这些空出来的溴位点。它能够使多条链连接起来，同时提高损坏部位的材料强度。由于这种材料只对机械力有反应，而不是光、热或化学侵蚀，所以它被称为机械响应性聚合物。 杜克大学的团队进行了一系列的测试，以保证这种新的机械响应性聚合物可以持续不断地产生新结合。从更大的角度来看，当这种材料受到外力入侵时，会开启结构变化，使它由柔韧变坚硬。在微观层面，科学家使用一种叫纳米压痕的技术，发现材料挤压过后硬度增强了200倍。甚至当塑料融解在溶液中也可以做到，分子被扰乱使其产生交叉结合，变成塑性凝胶，在容器的一侧形成一层。
用途广泛 这不仅仅是一个很酷的科学实验。像这种用途广泛的机械响应性聚合物可以在很多领域产生革命性的影响。例如它能让人造心脏瓣膜这类可植入医疗设备变得更耐用；也可以在假肢的关键部位使用这种材料。也许某天我们还能看到诺基亚在手机上使用这种塑料外壳，把耐摔上升到一个新境界。 这种塑料很可能会冲出实验室，该团队正努力让它变得更好用。目前的研究目标是，当外力从塑料上移除时，如何把硬度消减，这样才能让抗挤压塑料保持柔韧。妈妈再也不用担心购物袋撑破了。
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发表于 2013-9-3 14:32:58
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