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爱荷华州,艾姆斯实验室研究人员开发生物基聚合物治愈裂纹

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AMES,爱荷华州 - 迈克尔·凯斯勒曾与聚合物,当他们开裂时修复自己。而且他还使用植物油制成的聚合物。现在他正在努力将这两种技术结合起来。

爱荷华州立大学材料科学与工程系副教授,美国能源部艾姆斯实验室副主任凯斯勒(Kessler)正在研究和开发可降解和裂解自愈的生物可再生聚合物。凯斯勒研究项目总结说:“如果成功,这项研究的结果将为石油基树脂提供生物再生替代品。成功地发展这个概念“在经济和环境方面将产生巨大的影响”。

凯斯勒的研究项目得到了美国国家科学基金会教师早期职业发展项目五年40万美元的资助。

凯斯勒在伊利诺伊大学厄巴纳 - 香槟分校开始使用自修复材料作为博士研究生。他是一个研究小组的一部分,2001年2月,在“自然”杂志上发表了一篇文章,帮助开展这一领域。

该技术已经发展成为一种在复合材料中嵌入催化剂和含有液体修复剂的微胶囊的系统。随着复合材料中出现裂纹,它们破裂微胶囊并释放愈合剂。修复剂与催化剂接触并通过形成填充裂缝的三维聚合物链进行反应。这增加了材料的使用寿命并减少了维护。

访问他的办公室,凯斯勒将拿出一半的容器,看起来像细黄色的粉末。他说,那些使自愈过程起作用的中空微胶囊。 (他们也是同样的技术)。

当凯斯勒于2005年加入爱荷华州立大学和艾姆斯实验室时,他开始与理查德·拉洛克(Richard Larock)合作,他是杰出的化学教授,也是埃姆斯实验室的副研究员从植物油开发生物可再生聚合物。

Larock已经发明并申请专利,生产各种生物塑料的方法来自廉价的天然油脂,占40%到80%的塑料。 Larock说塑料具有优良的热和机械性能,并且非常有效地抑制噪音和振动。当它们被加热时,它们也很好地恢复到原来的形状。

但他们能发展成为一种自我修复的材料吗?

早期的结果显示有实验室工作要做。凯斯勒的研究发现,基于桐油的聚合物的修复剂工作速度太快。凯斯勒(Kessler)和爱荷华州立大学材料科学与工程专业的研究生彼得·汉德雷德(Peter Hondred)正在努力减缓药物治疗的进程。研究人员也正在努力开发与生物可再生聚合物一起工作的封装技术。他们正在努力开发基于生物的愈合剂。

尽管存在挑战,凯斯勒认为有可能开发自愈,生物可再生材料。他说,最大的问题是研究人员能否将生物可再生聚合物的愈合效率提高到接近标准复合材料的90%。

联系人:

Michael Kessler,材料科学与工程和Ames实验室,515-294-3101,[email protected]

Mike Krapfl,新闻服务,515-294-4917,[email protected]



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