據(jù)美國科學促進會近日報道,德國弗朗霍夫?qū)W會環(huán)境安全與能源技術(shù)(UMSICHT)研究院正在開發(fā)一種新的模型鑄造方法,,利用二氧化碳作為溶劑導(dǎo)入高分子材料,,能塑造出從有色隱形眼鏡到抗菌門把手等各種高科技產(chǎn)品,。
二氧化碳雖是造成全球變暖的禍首,但它也有廣泛的正面用途,,如用來生產(chǎn)尿素,、甲醇和水楊酸等化工產(chǎn)品。在攝氏30.1度和壓強73.8巴(bar)條件下,,二氧化碳會進入一種類似于溶劑的超臨界狀態(tài),,成為染料、添加劑,、醫(yī)藥成分和其他高分子材料的溶解“載體”,。
弗朗霍夫研究人員曼弗雷德·瑞納解釋說:“我們可以將液態(tài)二氧化碳成分注入裝著塑料成分的高壓容器直到飽和,,然后慢慢升溫加壓使二氧化碳氣體達到超臨界狀態(tài),再進一步加壓到170巴時,,染料粉末就會完全溶解在二氧化碳中,,隨著二氧化碳氣體擴散到塑料中去。整個過程僅需幾分鐘,。當打開容器時,,二氧化碳氣體會散逸出去,色素留下來不會被擦掉,。”
研究人員還設(shè)法將聚碳酸酯加入納米粒子進行灌注,,讓其有了抗菌能力,能完全殺死其表面上的大腸細菌,。這種具有了抗菌能力的新型納米粒子可以用來鑄造門把手,。瑞納說:“用硅石和抗炎癥活性藥物成分氟比洛芬(flurbiprofen)也能灌注。我們的工藝適合用來灌注部分晶體和非結(jié)晶聚合物如尼龍,、TPE,、TPU、PP和聚碳酸酯,。但不能用于結(jié)晶聚合物,。”
研究人員表示,這種新型灌注方法有很廣泛的新用途,。能定做高價值塑材和時尚產(chǎn)品如手機外殼等,。此外,還可用于制造有色隱形眼鏡,,鏡片中還能注入豐富的藥物成分,,在整個白天緩慢釋放到眼睛里,作為一種可重復(fù)使用的眼藥水替代品,,治療青光眼等病癥,。
瑞納表示,新工藝的最大優(yōu)點是,,能在溫度遠低于材料的熔點時將顏料,、添加劑或其他活性成分導(dǎo)入接近表面的夾層,比傳統(tǒng)灌注工藝更加溫和,。而且二氧化碳不可燃,,無毒且廉價。它有類似于溶劑的性質(zhì),,卻不會像一般顏料溶劑那樣對人體健康和環(huán)境造成危害,。(生物谷Bioon.com)