阿克伦大学（UA）教授在生物塑料方面的最新进展有可能在未来塑料的可持续性方面取得重要进展。
在亚利桑那大学高分子科学与高分子工程学院的王世清博士的实验室里，研究团队正专注于展示将脆性聚合物转化为坚韧柔韧材料的有效策略。例如，该小组最近生产了一种聚乳酸（PLA）杯子的原型，它是透明的，超级坚韧，当装满沸水时不会收缩。
锦湖高分子科学教授王世青博士（中）和高分子科学博士生Travis Smith（左）拿着他的研究小组开发的PLA塑料杯。高分子科学博士生Masoud Razavi（右）展示了Wang和他最近在《大分子》杂志上发表的一篇论文，该论文表明，聚乳酸（PLA）可以被制成具有优越的机械和热特性，从而有望取代传统的石油基聚合物，如聚对苯二甲酸乙二醇酯。
“塑料已经成为我们日常生活中必不可少的一部分，尽管大多数塑料不能回收，因此堆积在垃圾填埋场，”目前担任锦湖聚合物科学教授的王说。“一些有前途的可生物降解/可堆肥替代品，如PLA，通常不够坚固，无法取代传统的基于化石燃料的聚合物，如聚对苯二甲酸乙酯（PET），因为这些可持续材料很脆。”
密歇根州立大学化学工程与材料科学系的杰出教授、生物塑料领域的知名科学家Ramani Narayan博士表示，王的研究有可能成为PLA市场的突破。
这款由锦湖高分子科学教授王世清博士开发的PLA杯子原型，透明且超级坚韧，当装满沸水时不会收缩。
纳拉扬说：“聚乳酸是世界上最先进的100%生物基、完全可堆肥的聚合物。”“但它具有低韧性和低热变形温度。它在华氏140度左右会软化并在结构上坍塌，这使得它在许多热食品包装应用和一次性容器中无法使用。王博士的研究可能是一项颠覆性的技术，因为他的原型PLA杯子是坚韧的，透明的，但刚性容纳沸水。”
Wang在UA任教20年，一直在尝试建立一个理解各种塑料加工-结构-性能关系的知识库，并将最新的理解应用于处理PLA臭名昭著的脆性。
为了解释他的PLA杯子原型如何获得延展性和耐热性背后的科学原理，王使用了煮熟的意大利面条的类比。如果将熔融的PLA放大一百万倍，每个链状分子看起来就像一根意大利面条，有很多米长。为了使热塑性塑料（包括PLA）变得坚韧，重要的是结晶不会去除或破坏“意大利面条线”的缠结。
这段视频显示，由锦湖高分子科学教授王世清开发的PLA杯子原型是透明的，超级坚韧，当装满沸水时不会收缩。
王把这种相互交织的结构称为“链状网络”。正是通过这样的结构，任何人都可以用一双筷子夹起碗里几乎所有的意大利面条。这种链网，如果操作得当，可以确保PLA饮料杯的机械强度不结晶。但是这样的商用杯子倒进开水后就塌了。“通常结晶的聚乳酸制成的杯子可以盛下沸水，但非常脆，而且不透明，”王说。
通过研究半晶聚合物延展性的起源，王的研究小组发现了一种方法，可以将聚乳酸中的晶体限制在纳米尺度，同时保留网络，从而产生透明，坚韧和耐热的杯子。这种透明的杯子可以装热茶和咖啡，可以取代市场上大多数塑料饮料杯。
“我们新认识的影响最终会刺激解放军市场呈指数级增长，”王说。
这项研究得到了美国国家科学基金会的部分支持。一项关于如何修改PLA基材料的美国专利已经通过UA的技术转移办公室提交。
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