PLA颠覆性的技术出现了！用它做的杯子透明又结实，还可装沸水
日前，由美国俄亥俄州的阿克伦大学（UA）的王士卿博士开发出的原型PLA新型杯子，可以承受沸水而不收缩。
阿克伦大学这项在生物基塑料方面的最新进展，有可能在未来塑料的可持续性发展上取得重大的进展。
在高分子科学与高分子工程学院的王博士的实验室里，他们整个团队都在研究，怎样将脆性聚合物转变成韧性和柔性材料。
他们小组最近研制出一个原型的聚乳酸（PLA）杯子，瓶身透明且坚韧，而且装满沸水也不会收缩变形。
王士卿
1982年，在武汉大学获得了物理学学士学位，是第一批大学毕业生。他在罗切斯特大学度过了前九个月，然后转移到芝加哥大学，获得博士学位。1987年获得物理学博士学位，与卡尔·弗里德（Karl Freed）合作进行稀聚合物溶液线性粘弹性的重整化组计算。在加利福尼亚大学洛杉矶分校与威廉·吉尔巴特（William Gelbart）进行了两年的博士后研究之后，王士卿于1989年秋天加入了凯斯西储大学的高分子科学与工程学院。自2000年秋季以来，他一直在阿克伦大学高分子科学系任教。
这位王士卿博士指出：塑料已经成为我们生活中重要的组成部分，大多数无法回收利用的塑料，会堆积在到垃圾填埋场中。一些有前途的可生物降解、可降解替代品，比如PLA，通常不足以替代像PET一类的基于化石燃料的聚合物。因为这些可降解的替代品一般比较脆弱易碎。
密歇根州立大学（Michigan State University）化学工程与材料科学系的特聘教授Ramani Narayan博士说：王士卿博士的研究有可能在PLA市场上取得突破。
他认为，PLA是世界上100％生物基材料，而且是完全可堆肥的聚合物。但是其具有较低韧性，不耐热，在60摄氏度左右，它会变软并在结构上崩溃。这些特性使得它无法用于许多热食品包装和一次性容器。
因此他认为王博士的研究是一项颠覆性的技术，因为王博士研制的原型PLA杯坚固，透明并且可以装沸水。
由高分子科学教授王士卿博士开发的标准PLA杯是透明且超韧的，并且在装满沸水时不会收缩。图片来源：阿克伦大学
王博士在艾克朗大学任教20年，一直在努力建立一个知识库，以了解各种塑料的加工—结构—性能的关系，并运用最新的知识来应对PLA的脆性。
为了解释他的原型PLA杯如何获得延展性并实现耐热性的科学依据，王博士用煮熟的意大利面作类比。如果将熔融的PLA放大一百万倍，则每个链状分子看起来像条长度为几米的意大利面条。对于热塑性塑料（包括PLA）而言，坚韧不拔是很重要的一点，即结晶过程不能消除或破坏“意大利面条股”的缠绕。
他将这种交织的结构称作“链网”。通过这样的结构，任何人都可以用一双筷子从碗中取出几乎所有的意大利面条。如果正确操作，此链状网络可确保PLA饮料杯在物理上仍然是坚硬的，而且不会结晶。但这样的杯子，在开水倒进去时就会塌掉。王博士说：“用普通的结晶的聚乳酸制成的杯子可以放沸水，但非常脆而且不透明。”
通过研究半结晶聚合物的延展性起源，王的研究小组发现了一种方法，可以将PLA中的晶体限制为纳米级，同时保留网络，从而形成透明，坚韧且耐热的杯子。这种透明杯子可以盛装热茶和咖啡，并且可以代替市场上大多数塑料饮料杯。
王说：“我们新研究的成果最终将刺激PLA市场成倍增长。”
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