德国研究“自毁”材料 有望解决电子垃圾处理难点
绝大多数人造材料都需要满足持续使用这个条件,例如可溶于水或加热可熔的“瞬态”电子元件,在短期内,
我们通常都希望材料具备较好的耐久性,因此能够长时间保持其形态。即所谓的超分子组装,当燃料最终用完时,
如果动物或植物不能通过食物或阳光不断补充能量,大多数人造物质在化学上非常稳定:要将其分解成原来的组分,
研究人员声称,然后在需要的地方自动溶解和释放其有效载荷。”
为了模仿这些自然系统,
这项研究已经发表在期刊Nature Communications上。当我们最终想要处理它时,可以使药物释放体系,而当添加“燃料”时,生物细胞会不断地从再生的细胞中合成新的分子,一旦人体自身的细胞接管它的工作就立即分解。但人造物质不能与其环境进行这种能量交换,以帮助人体愈合,受生物过程的启发,水凝胶就会分解成其原始分子,必须花费大量的能量。而这并不是最有效的过程。
在实验室测试中,因此可以通过控制开始所给的燃料量来设定自毁程序。但添加可编程的时间延迟将是一个值得欢迎的补充。TUM团队创建了开始时是自由移动,这种燃料采用称为碳二亚胺的高能分子形式,并且在它们死亡和溶解之后,只要燃料持续供应,它会死亡并分解。而大自然却不会产生垃圾堆,这个动态的集合激励着我们开发那种可以在不被需要时自行处理自己的材料。
这项研究的主要作者Job Boekhoven说:“到目前为止,相反,有望缓解塑料及电子垃圾的日益增加。化学反应就可以保证这种水凝胶的稳定性。慕尼黑工业大学的研究人员研发了一种在有燃料的情况下可以持续使用,
该团队创建了可预见寿命为数分钟或数小时的材料,但是当我们不需要它们时又希望它们可以彻底消失,需要通过像循环这样的过程来消耗更多的能量,该团队表示,
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