瑞士研发生产不同长度聚合物的新方法 可用于制造汽车零部件等

据外媒报道，位于苏黎世的瑞士联邦理工学院的研究人员开发了一种生产不同长度聚合物的新方法，为这种新型聚合物材料用于以前不可能的应用铺平了道路。

很难想象，在日常生活中没有合成聚合物制成的材料，衣服、汽车零部件、电脑或包装产品都是由聚合物材料制成的。自然界中也有许多聚合物，如DNA或蛋白质。聚合物是建立在一个通用的结构上的，该结构由称为单体的基本构建块组成。聚合物合成需要将单体连接在一起以形成长链。想象一下，把玻璃珠放在绳子上，形成不同长度的链条。生产聚合物的一个重要过程是自由基聚合。化学工业每年使用玻璃钢生产2亿吨各类聚合物，如聚丙烯酸、聚氯乙烯和聚苯乙烯。尽管这种生产方法有很多优点，但也有其局限性。玻璃钢会产生不同长度的聚合物的不可控混合物，换句话说，分散性非常高。分散度是衡量材料中聚合物链长度是否均匀的一个指标，材料的性能在很大程度上取决于分散度。在聚合物的日常使用中，需要低分散性和高分散性聚合物。事实上，对于许多高科技应用（如制药或3D打印）中使用的聚合物，高分散性甚至是一个优势。然而，如果化学家想要生产具有特殊财产的聚合物材料，他们必须首先能够根据需要调整分散性，以便能够生产各种类型的聚合物材料。这种材料含有均匀的聚合物种类，即低分散性或高分散性，它们可以用不同长度的聚合物分散。然而，到目前为止，这几乎是不可能实现的。在材料系聚合物材料教授Athina Anastasaki的领导下，一组研究人员开发了一种控制自由基聚合的方法，使研究人员能够系统地、完全地控制聚合物材料的分散性。过去，为了在一定程度上控制自由基聚合过程，化学家会使用单一的催化剂来确保聚合物链的长度变得均匀，但整体分散性无法像预期的那样得到控制。

现在，苏黎世联邦理工学院的研究人员同时使用了两种不同效果的催化剂，一种活性高，另一种活性低，因此可以根据两种催化剂的混合比例准确调整分散度。如果有更多具有更高活性的催化剂，将产生更均匀的聚合物，即材料的分散性更低。然后，如果有更多活性较低的催化剂，就会形成大量不同的聚合物分子，从而导致材料的分散性更高。这项研究意味着Anastasaki和研发团队为新型聚合物材料的开发奠定了基础。此外，他们的工艺是可扩展的，不仅适用于实验室，也适用于大量物质。该工艺的另一个优点是，一旦聚合项目完成，即使是具有高分散性的聚合物也可以继续生长，这在以前是不可能的。这种高效且可扩展的方法吸引了业界的兴趣，使用这种新工艺生产的聚合物可用于制药、疫苗、汽车、化妆品或3D打印行业。

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