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美研制出廉價(jià)環(huán)保的新型水凝膠材料
更新時(shí)間：2017-02-10 10:05:38點(diǎn)擊次數：5515次字號：T|T
水凝膠是一種具有高保水、高吸水特性的軟材料，用于尿不濕、隱形眼鏡制造等多個(gè)領(lǐng)域。但造價(jià)較高、伸縮性較差、對人體和環(huán)境有毒害等因素限制了水凝膠的商業(yè)應用。美國研究人員日前宣布，他們發(fā)明了一種用天然材料制造水凝膠的新工藝，所制備的水凝膠廉價(jià)、安全、伸縮性充分，可在食品加工、滅火等方面有新的應用?！ ?/span>
這一研究發(fā)表在《國家科學(xué)院學(xué)報》月刊上。斯坦福大學(xué)研究人員說(shuō)，他們研制的新型水凝膠包含兩種廉價(jià)而豐富的基本原料，一種是取自木屑、農作物秸稈等天然材料的纖維素聚合物，另一種是取自沙子的膠態(tài)二氧化硅納米粒子。將兩種材料混合起來(lái)，可以獲得穩定的水凝膠?！ ⊙芯咳藛T認為，這種簡(jiǎn)單廉價(jià)的工藝有望克服目前造價(jià)較高的限制，使以工業(yè)規模生產(chǎn)水凝膠成為可能。加上伸縮性強、無(wú)毒環(huán)保等特點(diǎn)，新型水凝膠材料有廣泛應用前景。研究人員介紹了將新型水凝膠試用于清洗釀酒廠(chǎng)管道和散播阻燃劑的情況?！?/span>
釀酒廠(chǎng)用管道運送液體產(chǎn)品，需要大量水沖洗殘留在管道中的液體產(chǎn)品，而產(chǎn)品殘留物由于遇水稀釋?zhuān)蠖啾粊G棄。負責該研究的斯坦福大學(xué)材料科學(xué)助理教授埃里克·阿佩爾說(shuō)，釀酒廠(chǎng)在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì )損失2%的產(chǎn)品，大多在轉運環(huán)節發(fā)生。他們與加利福尼亞州一家葡萄酒廠(chǎng)合作，嘗試用一種特殊配方的水凝膠代替水沖洗管道中的殘留葡萄汁。由于水凝膠不與葡萄汁混合，因此幾乎沒(méi)有造成產(chǎn)品損失。由纖維素和膠態(tài)二氧化硅這樣的食品級材料構成的水凝膠也沒(méi)有影響葡萄汁的氣味和味道?！?/span>
北美地區山火頻發(fā)，需要大量阻燃劑用于滅火。許多阻燃劑包含污染地下水的化學(xué)成分，也容易被隨后噴灑的水沖掉，影響滅火效果。研究人員在實(shí)驗中將阻燃劑與新型水凝膠混合使用，結果發(fā)現這種混合物附著(zhù)在燃燒物上的時(shí)間比普通阻燃劑更長(cháng)，可以保護阻燃劑不被隨后噴灑的水沖走。阿佩爾說(shuō)，相比普通阻燃劑，混合水凝膠的阻燃劑還可以從更高的空中投放，飄散和揮發(fā)較少，也不會(huì )污染地下水?！?/span>
研究團隊正在大規模測試新型水凝膠材料，以擴大其商業(yè)應用前景。他們還在開(kāi)發(fā)新的水凝膠配方，使水凝膠材料可用于化妝品添加劑、石油鉆井作業(yè)的潤滑劑等方面。
這一研究發(fā)表在《國家科學(xué)院學(xué)報》月刊上。斯坦福大學(xué)研究人員說(shuō)，他們研制的新型水凝膠包含兩種廉價(jià)而豐富的基本原料，一種是取自木屑、農作物秸稈等天然材料的纖維素聚合物，另一種是取自沙子的膠態(tài)二氧化硅納米粒子。將兩種材料混合起來(lái)，可以獲得穩定的水凝膠?！ ⊙芯咳藛T認為，這種簡(jiǎn)單廉價(jià)的工藝有望克服目前造價(jià)較高的限制，使以工業(yè)規模生產(chǎn)水凝膠成為可能。加上伸縮性強、無(wú)毒環(huán)保等特點(diǎn)，新型水凝膠材料有廣泛應用前景。研究人員介紹了將新型水凝膠試用于清洗釀酒廠(chǎng)管道和散播阻燃劑的情況?！?/span>
釀酒廠(chǎng)用管道運送液體產(chǎn)品，需要大量水沖洗殘留在管道中的液體產(chǎn)品，而產(chǎn)品殘留物由于遇水稀釋?zhuān)蠖啾粊G棄。負責該研究的斯坦福大學(xué)材料科學(xué)助理教授埃里克·阿佩爾說(shuō)，釀酒廠(chǎng)在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì )損失2%的產(chǎn)品，大多在轉運環(huán)節發(fā)生。他們與加利福尼亞州一家葡萄酒廠(chǎng)合作，嘗試用一種特殊配方的水凝膠代替水沖洗管道中的殘留葡萄汁。由于水凝膠不與葡萄汁混合，因此幾乎沒(méi)有造成產(chǎn)品損失。由纖維素和膠態(tài)二氧化硅這樣的食品級材料構成的水凝膠也沒(méi)有影響葡萄汁的氣味和味道?！?/span>
北美地區山火頻發(fā)，需要大量阻燃劑用于滅火。許多阻燃劑包含污染地下水的化學(xué)成分，也容易被隨后噴灑的水沖掉，影響滅火效果。研究人員在實(shí)驗中將阻燃劑與新型水凝膠混合使用，結果發(fā)現這種混合物附著(zhù)在燃燒物上的時(shí)間比普通阻燃劑更長(cháng)，可以保護阻燃劑不被隨后噴灑的水沖走。阿佩爾說(shuō)，相比普通阻燃劑，混合水凝膠的阻燃劑還可以從更高的空中投放，飄散和揮發(fā)較少，也不會(huì )污染地下水?！?/span>
研究團隊正在大規模測試新型水凝膠材料，以擴大其商業(yè)應用前景。他們還在開(kāi)發(fā)新的水凝膠配方，使水凝膠材料可用于化妝品添加劑、石油鉆井作業(yè)的潤滑劑等方面。
(編輯：jinledun)