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新计算机模型为“完美塑料”提供技术基础

双击自动滚屏发布时间：2011-10-11 阅读：746次

      人们的生活离不开塑料。但迄今为止，工业上还是先开发出一种塑料，然后才去发现它的用途，或试验几百种不同的“配置”看看哪种管用，既费时又费钱。据美国物理学家组织网9月30日（北京时间）报道，最近，英国利兹大学和杜伦大学解决了这一难题，他们开发出一种计算机模型，能在化学水平预测各种高分子成型时的形状，让人们能够按需生产具有特殊用途的塑料产品，这一成果将彻底改变开发新型塑料的方式。研究论文发表在9月29日出版的《科学》杂志上。
      新研究属于微观高分子加工项目的一部分，这一项目是学术界和工业界专家之间的一项长达10年的合作，旨在研究如何更好地制造巨型“高分子”。塑料的基本成分就是一些长长的、互相纠缠的高分子，它们的属性是在生产、融化、流动和成型过程中决定的。
      研究人员将两部分计算机编码结合在一起，开发出了一套数学模型。第一部分能预测聚合物在它们线绳一样的分子之间是怎样流动的，第二部分能在化学水平预测制造出来的分子会变成什么形状。他们用该模型实验合成了一种“完美聚合物”，同时也对模型进行了检验和改进。
      领导该研究的利兹大学数学学院博士丹尼尔·里德说，这一突破将给专家带来一本高技术“菜谱”，让他们能按照自己的心意，生产调配出特殊性质和用途的完美塑料，并提高人们对塑料的回收利用能力。这对工业和环境都有巨大的利益。
      另一位研究领导人、利兹大学前任教授汤姆·麦克利什说：“经过多年的试验，在各种化学方法中仅有少数能带来有用的产品。新研究为工业制造提供了一个工具包，能更快、更有效地带来新型材料以满足市场需求。开发新塑料过程中的‘试验与失败’阶段现在已经被超越了。只要在计算机编码中改变两三个数字，我们就能调整所有预测，生成一种新的生物高分子材料。”

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