本刊記者/李沖
“超級塑料”的到來,給各行各業(yè)帶來的是顛覆性的改變。
2008年,三鹿奶粉事件在全國范圍內(nèi)爆發(fā),三聚氰胺自此成為全國人民的“眼中釘”“肉中刺”。2022年,“超級塑料”的到來,給三聚氰胺帶來了一次“脫胎換骨”的機會。
在三聚氰胺化合物中,麻省理工學院的科學家創(chuàng)造出了一種新材料,它比鋼材硬兩倍,卻只有塑料那么輕,為塑料領域開辟出一條新的發(fā)展道路,在未來或許可以改變我們的日常生活。
從塑料袋、行李箱、手機殼到汽車外殼,塑料滲透了我們?nèi)粘I畹姆椒矫婷妫谌藗兊纳钪邪缪葜匾慕巧?。但這些塑料,分子之間空隙大,氣體容易通過,結構容易發(fā)生變化,硬度和韌性都有限。
為了制造出輕如薄紗卻又身兼巨力的完美塑料,解決塑料硬度和韌性問題,科學家從20世紀開始,進行新型二維聚合物的研究,但盡管花費幾十年時間,進行了上千次實驗,研究都以失敗而告終,直到三聚氰胺的“出現(xiàn)”。
三聚氰胺化合物內(nèi)含有碳和氮環(huán)結構,單體可以在二維上生長,各層之間的氫鍵穩(wěn)定相連?;诖?,麻省理工學院的科學家們從中提取成功獲得二維聚合物(2DPA-1),有媒體形容這種分子結構“就像操場上所有孩子排排坐,手拉手,然后靠在一起,又像樂高積木一樣緊緊鎖合,再也分不開”。
除此之外,2DPA-1塑料具有低密度,與普通塑料相比,重量沒有太大的差別。硬度大、質(zhì)量輕,憑借這些,2DPA-1塑料被人們稱為“超級塑料”。隨著“超級塑料”的現(xiàn)世,有評論稱,或許在未來,蜘蛛俠的強力蛛絲也會成為現(xiàn)實。
能否進行工業(yè)化生產(chǎn),是衡量技術發(fā)展前景的重要指標。除了強韌輕薄,2DPA-1塑料可在溶液中重組再生的特性,使得它的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)在未來有無限可能。
在碳中和的背景下,綠色低碳是未來發(fā)展的潮流。在塑料領域,可降解塑料才是發(fā)展的大方向,但“超級塑料”的可降解性仍有待確認。這給2DPA-1塑料蒙上了一層陰影,未來發(fā)展空間有多大,仍舊不可預測。
但不可否認的是,2DPA-1塑料減少了塑料的損壞率,提高了塑料產(chǎn)品的利用率。未來,如果投入使用,硬度大、韌性強、質(zhì)量低的2DPA-1塑料會使你的手機更加耐摔、耐磨損;使塑料袋更牢固,或許比布袋更結實;會使汽車表面更不易磨損,延長汽車的壽命,改變當前汽車行業(yè)的發(fā)展格局……2DPA-1塑料的到來,將給人們的日常生活帶來更多的驚喜和更多的可能,給各行各業(yè)帶來的更是顛覆性的改變。
新事物產(chǎn)生于舊事物,新型材料的產(chǎn)生依賴于以往技術和產(chǎn)品的發(fā)展。曾有業(yè)內(nèi)人士評價,彎道超車在新材料領域“難于上青天”。作為消費者的我們,需要給2DPA-1塑料更多的發(fā)展時間和空間。