近日，研究工作人員發覺了一種降低聚合物中環數的新方式。 該方式能夠 為工業生產上有效的材料的生產商如塑料或疑膠的生產商出示一種簡易的方式來提升其材料。

麻省理工新方式操縱循環系統生產制造更強聚合物

簡易的技術性降低了會消弱塑料和硫化橡膠等材料的循環系統。塑料，硫化橡膠和很多別的有效的材料由聚合物―長鏈排序在交聯網絡中組成。 在分子結構水準上，這種聚合物互聯網的構造缺點會消弱他們。

兩年前，麻省理工學院的研究工作人員最先對一些種類的這種缺點開展了精確測量，這種缺點稱之為“環路”，是當聚合物互聯網中的一個鏈與本身而不是另一個鏈融合時造成的。如今，一樣的研究工作人員發覺了一種簡易的方法來降低聚合物互聯網中的環的總數，進而提高了由聚合物做成的材料。

為了更好地完成這一總體目標，研究工作人員簡易地將聚合物互聯網的一種構成成份遲緩地加上到很多的第二成分中。應用這類方式，她們可以在各種各樣不一樣的聚合物網絡架構將環路總數降低一半。 這能夠 為工業生產上有效的材料的生產商如塑料或疑膠的生產商出示一種簡易的方式來提升其材料。

Firmenich職業生涯發展副研究員麻省理工學院有機化學副教授職稱Jeremiah A. Johnson說，“要是更改你將一個部件加上到另一個部件的速率，你也就能夠 改進物理性能。

麻省理工學院研究生 Yuwei Gu 是文中的第一作者，于4月24日發布在我國研究院院刊上。別的作者是麻省理工學院應用化學副教授職稱Bradley Olsen; 麻省理工學院研究生Ken Kawamoto; 前麻省理工學院博士研究生Mingjiang Zhong ， Mao Chen; 凱斯西儲高校終身教授Michael Hore; 凱斯西儲高校研究生Alex Jordan;前麻省理工學院教授和凱斯西儲高校副教授職稱LaShanda Korley。

操縱循環系統

2012年，Johnson的精英團隊設計方案了第一種精確測量聚合物互聯網中環路總數的方式，并根據Olsen的基礎理論預測分析認證了這種結果。研究工作人員發覺，依據起止材料中的聚合物鏈的濃度值和別的要素，環路可約占互聯網百分之九至100%。

兩年后，Johnson和Olsen開發設計了一種測算消弱材料的循環系統的方式。在全新的工作上，她們著手于降低環路產生，而且不在更改材料構成的狀況下完成這一目地。

Johnson說：“大家給自己設置的總體目標是將同樣的前體材料用以一種常常應用的材料，而且，在同樣的標準和同樣的濃度值下應用同樣的前體，使材料的循環系統量少”。

在文中中，研究工作人員最先側重于一種被稱作星型聚合物互聯網的聚合物構造。這類材料有兩個不一樣的結構單元：一個稱之為“B4”的四個同樣臂的星型，一個稱之為“A2”的鏈，A2的每一個分子結構都粘附在B4的在其中一個臂的尾端。 殊不知，在典型性的生成全過程中，當一切都被馬上混和在一起時，一些A2鏈最后融合到2個B4臂中，產生一個環。

研究工作人員發覺，假如將B4遲緩加上到A2的水溶液中，則B4的每一個臂將與單獨A2分子結構快速響應，因而A2的產生循環系統的機遇較少。

在遲緩添加一半的B4水溶液好多個小時后，她們一次添加了下半一部分，星型亞模塊聯接在一起產生交聯網絡。研究工作人員發覺，這類材料大概占應用傳統式生成加工工藝生產制造的同樣材料的環路的一半。

Johnson說，依據原材料中控制回路的總數，這類“慢而快”的方式能夠 將材料的抗壓強度提升至600%。

卡內基梅隆大學化學專家教授Krzysztof Matyjaszewski說，“根據遲緩偶聯劑的加上的這類比較簡單的恰當而強勁的方式降低了分子結構內環化并顯著提升了聚合物互聯網的物理性能。”

更強的商品

研究工作人員還試著了這類技術性與四種其他類型的聚合物互聯網生成反映。她們不可以精確測量全部種類聚合物的環路數，可是他們在材料的抗壓強度層面也發覺了相近的改善。

這類方式很有可能有利于提升由疑膠或別的化學交聯聚合物做成的一切材料的抗壓強度，包含塑料，水處理膜，環氧樹脂膠黏合劑或凝膠劑如隱形眼睛。

Johnson試驗室已經研究將此方式運用于各種各樣材料，包含用以生長發育機構工程細胞的疑膠。

來源于：材料科技在線