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新的突破可能为使用塑料的更好产品创造条件

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2021年8月19日Alex Smith评论

研究人员发现南佛罗里达大学(USF)与世界各地的合作机构合作，可以为更好的产品创造条件，比如增强电池、手机屏幕和汽车油漆。

新的突破可能为使用塑料的更好产品创造条件。 — 使用具有代表性的模拟快照(在VMD37中呈现)，通过分段动态梯度在表面创建界面瞬态弹性体域。本底珠的颜色梯度说明了弛豫激活障碍的指数梯度;从膜表面到膜中间的代表性链用黄色突出显示。这种梯度跨越链产生瞬时表面橡胶行为。图片来源:南佛罗里达大学。

放大一些先进的材料，比如一些由玻璃聚合物(包括几种塑料)制成的最新电池，亚博网站下载你会发现它们并不均匀。相反，它们看起来像一件扎染的衬衫，上面有各种材质的漩涡。亚博网站下载

研究人员认为这种“纳米级结构”可以提供特殊的性能，因为玻璃聚合物的表面不坚韧，但表现出橡胶般的一致性。

一项新的研究发表在杂志上自然改变了人们如何理解玻璃的行为，玻璃是一种物质的状态，包括液体和固体的特征。

南加州大学的科学家们与普林斯顿大学和浙江理工大学合作，发现在玻璃聚合物的表面会发生一种自然效应。这就创造了一种顺应性的橡胶层，它只有几十个原子的厚度，其性质与材料的其他部分完全不同。

这种行为具有广泛的技术意义，显示了玻璃聚合物是如何相互粘附的，并可能在分子水平上提供对抗划痕性的理解。

这使我们能够理解和控制玻璃聚合物(塑料)在其表面的行为．它是否”那是附着在油漆上的灰尘颗粒，在3D打印机中，两根纤维粘在一起，或者是眼镜上的塑料镜片表面的磨损，塑料表面的这一微观层对这些材料的性能非常重要亚博网站下载，现在我们第一次真正理解了它的本质．

David Simmons，研究通讯作者，南佛罗里达大学化学、生物和材料工程副教授亚博网站下载

这一突破是由西蒙斯和他的合作者通过开发“湿脊”，即塑料表面的微小脊而取得的。这是通过在不同温度下在聚苯乙烯表面放电离子液滴来实现的。聚苯乙烯是固体塑料，是一种天然透明的玻璃，用于建筑材料、消费品和食品包装。亚博网站下载

通过使用这些测量方法，并通过超级计算机模拟模型放大到分子尺度，研究人员揭示了这种柔软的橡胶层的存在，以及如何调节它。这一发现表明，即使在坚硬的表面上，也能找到诸如附着力和抗划痕性等基本特性的“最佳点”。

该理论似乎等同于现有的关于什么使滑冰成为可能的理解。溜冰场顶部的分子层就像水一样，即使溜冰场是冰冻的。这使得冰鞋能够在水面上滑行;否则，这是不可能的。