中国德富塑料网讯：美国能源部的研究人员发现了一种通过将纳米颗粒与聚合物混合来改善聚合物性能的令人惊讶的方法，由ElizabethMontalbano于2017年8月8日发表在《材料与组装》。

一个由美国能源部橡树岭国家实验室(ORNL)的科学家领导的研究团队研究聚合物的结构、纳米粒子与聚合物之间的相互作用，以及纳米粒子的大小和形状对聚合物纳米复合材料的结构，动力学，和宏观性能的影响，这些研究可应用于许多方面。

了解这些影响会使得团队(还包括香槟分校，伊利诺伊大学的研究人员从田纳西大学(伊利诺斯)、诺克斯维尔(UTK))-改进新型复合聚合物的设计，因为他们可以整合机械、化学、电学、光学和热学性质。

特别的是，团队正在试图验证缩小纳米粒子的尺寸将对聚合物纳米复合材料的机械性能产生不利影响，但他们得到了完全不同的东西，根据橡树岭国家实验室和田纳西大学诺克斯维尔分校的研究员AlexeiSokolov。

他告诉《设计新闻》：“我们预计纳米颗粒应该对纳米复合材料的宏观性能影响很小。在纳米尺度下，我们预计纳米复合材料的性能不会受到影响或恶化。我们得到了一个惊喜。”

Sokolov说：“研究人员所了解的并不是必须存在的最佳的纳米颗粒尺寸，这是他们相信他们会发现的。相反，他们发现，减小粒子尺寸到真正的小纳米粒子使他们能够获得完全新的属性。”

这并不是由于尺寸的原因，而是因为小颗粒比大颗粒运动速度快，而且同一链上的聚合物链片段较少。更多的聚合物片段粘附在一个大的纳米粒子上，使纳米粒子中分离出链变得困难。

Sokolov说：“现在我们认识到，我们可以通过改变粒子的大小来调节粒子移动的速度，以及通过改变它们的表面来改变粒子与聚合物的相互作用程度。我们可以调整纳米粒子的重量和大小来改变其流动性，我们也可以通过调节它们之间的相互作用强度调控纳米粒子聚合物解离的时间。”

Sokolov说：“这两个参数都极大地影响了宏观性能，不可能在所需的范围使用更大的纳米粒子来调整这些参数，这可能是因为没有人实际上更早的尝试。”

美国能源部研究人员发现了一种令人惊讶的方法，通过将纳米颗粒与聚合物材料混合来改善聚合物性能的。在左边，小的纳米粒子粘附在与纳米粒子本身大小相同的聚合物链段中，这些相互作用产生一种聚合物纳米复合材料，因为纳米颗粒移动得快，速度快，使材料的粘性降低。在正确的情况下，聚合物链的许多部分粘附在较大的纳米颗粒上，使得纳米粒子难以移动。它的缓慢运动导致粘性使得材料更难加工。

他说，小组的工作有着广泛的应用前景，展示了一种控制纳米复合材料性能且已经广泛使用的新方法。Sokolov说：“我们期望这个想法将被许多研究人员用来开发各种聚合物纳米复合材料以满足特定的应用。”

他还说，科学家们计划继续研究纳米颗粒的流动性和纳米颗粒吸附时间对复合材料宏观性能的影响，以实现其独特的性能

ElizabethMontalbano是一个自由作家，写了关于技术和文化的文章近15多年。她目前居住在葡萄牙西南海岸的一个村庄里。

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