2007-11-02

塑形未來 -- 從睡眠到變形機翼

Shaping the future -- from sleep to air travel
http://www.physorg.com/news113150324.html

November 01, 2007

想像一下,可以在空中改變形狀的飛機翅膀,或是某種可以彎曲、膨脹或扭轉的材料,無須昂貴、沈重的馬達或是液壓(hydraulics)。想像一下,某種材料可以在伸長時變厚,而不像傳統的材料會變薄 -- 這樣的物質能用在從床墊到飛機的任何東西上。其涉及範圍相當廣。

現在,感謝一個歐盟所贊助的新計畫 CHISMACOMB(CHIral SMArt honeyCOMB,對掌性聰明蜂巢狀材料),由 Bristol 大學的研究者所領導,這項創新技術準備要讓這件事成真。

該計畫開發出一種拉脹的(auxetic)、蜂巢狀結構材料,它在伸長時會變厚,賦予它更大的彈性,而無須對力量妥協。

這項技術能用在三明治結構中,例如這種材料能插入由碳纖維所構成的材料層之間。這樣的三明治結構廣泛地用在民用、海軍與航太建設當中,以及在工業界用來當作電磁防護。

該大學亦將這種技術應用在機翼設計上,在此大有可為的成果是,翅膀能夠彎曲、扭轉、收縮與展開,在飛行中連續不斷地最佳化其空氣動力學特性,使噪音降低,還有減少碳排放的可能。

這些基本的新材料也讓船舶設計者更進一步改善掃雷艦的三明治夾層結構,還有甲板與休閒艇的接合點。

Fabrizio Scarpa 博士,計畫領導者與該大學航太工程系的工程高級講師,表示:"這些材料提供了令人興奮的、新的可能性,並且改變了複合材料,尤其是碳纖維多孔結構,如何能被利用以從它們那裡獲得更大優勢。"

※ 相關報導:

* CHISMACOMB, A FP6 Specific Target Research Project - Home
http://www.chismacomb.eu/

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1 則留言:

fsj 提到...

菌製塑膠 淡大出新招

【聯合晚報╱記者林進修/台北報導】 2007.11.15

淡江大學化學工程與材料工程學系教授董崇民所率領的研究團隊,歷經6年的努力,利用便宜的米糠等澱粉,成功研發出利用嗜鹽菌來生產生物可分解塑膠,創新的技術領先國際。值此油價不斷飆高,是兼顧經濟及環保的重大突破。

董崇民表示,其實早在70、80年代爆發全球第一次石油能源危機時,英國化學公司 (ICI)就已研發利用細菌來生產塑膠所需的高分子,後來因為石油價格下跌回穩,這股研發熱潮才冷了下來。最近每桶原油價格飆高到接近100美元的歷史新高,以石油為材料化學合成的高分子塑膠材質成本上揚,改以細菌取代的點子,才又獲重視。

和國外其他研究團隊最大不同是,董崇民他們採用嗜鹽菌這種相當特別的細菌當「工廠」,具有成本低、效益高的雙重優點。他們採用的嗜鹽菌,生長在極高濃度的鹽液裡面,其他雜菌根本無法存活,因此少了滅菌這道程序,成本當然可以大幅降低。這些年來,他們把嗜鹽菌飼養在攝氏37度、常壓的發酵槽裡,大量餵食碳源,並控制氮、磷、硫等營養素的攝取量,這些嗜鹽菌的細胞內就會源源不斷合成出聚羥基烷酯 (PHA)這種高分子來。

當飼養到一定程度後,就把這些肥嘟嘟的嗜鹽菌從高鹽濃度的發酵槽中取出,置於濃度才10%的鹽液中。在滲透壓劇烈改變的作用下,嗜鹽菌的細胞會在瞬間破裂,再經純水清洗後,即可萃取出相當精純的聚羥基烷酯。



◆ 瓶子、杯盤、醫材...這種塑膠都做得到

【聯合晚報╱記者林進修/台北報導】 2007.11.15

國內每年的塑膠產量約700萬噸,但幾乎全都利用PVC(聚氯乙烯)、PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PS(聚苯乙烯)等石油原料的高分子製成,無法在環境中自然分解,對全球生態環境的傷害難以想像,因此如何透過細菌來生產生物可分解塑膠,已成了不得不走的一條路。

淡江大學化學工程與材料工程學系教授董崇民表示,生物可分解塑膠的成本很高,目前約傳統石化塑膠的2~5倍,市場佔有率相當低。但自從年前環保署規定大賣場塑膠減量要達25%後,這些大賣場生鮮托盤均改採生物可分解塑膠,去年的使用量已近1萬公噸,今年可望增加到2萬公噸左右,但市占率只有0.1~0.2%。

董崇民仍對生物可分解塑膠有信心,並認為大量生產後,成本可下降到傳統石化塑膠的1.5倍左右。他表示,透過嗜鹽菌生產的生物可分解塑膠,其材質是聚羥基烷酯的聚酯類高分子,其成型性和傳統石化塑膠一樣,可製造洗髮乳、化妝品等容器,也可製造盤子、杯子和防濕薄膜等一次性使用產品;此外,也可用在包覆藥物、殺蟲劑、除草劑等緩釋藥劑,以及外科手術用縫針、縫線等醫用材料,運用範圍很廣。