阿克伦大学 锦湖高分子科学王世清教授研发的聚乳酸原型杯
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，透明且超级坚韧，装满开水后不缩水
学分:阿克伦大学 阿克伦大学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大进展
在博士的实验室里
在美国大学聚合物科学和聚合物工程学院的王世清，该团队正专注于展示将脆性聚合物转化为坚韧和柔性材料的有效策略的研究
例如，该集团最近生产了一种透明的聚乳酸(PLA)杯子原型，这种杯子非常坚韧，当装满开水时不会收缩
“塑料已经成为我们日常生活中必不可少的一部分，尽管大部分塑料无法回收，因此会堆积在垃圾填埋场，”目前担任锦湖高分子科学教授的王表示
“一些有前途的可生物降解/可堆肥替代品，如聚乳酸，通常强度不足以取代传统的化石燃料聚合物，如聚对苯二甲酸乙二醇酯，因为这些可持续材料易碎
" 医生
密歇根州立大学化学工程和材料科学系的杰出教授、生物塑料领域的著名科学家拉马尼·纳拉扬说，王的研究有可能在聚乳酸市场上取得突破
纳拉扬说:“聚乳酸是世界上最重要的100%生物基和完全可堆肥的聚合物。”
但是它的韧性低，热变形温度低
它在华氏140度左右软化并在结构上坍塌，使得它在许多热食品包装应用和一次性容器中无法使用
医生
王的研究可能是颠覆性的技术，因为他的PLA原型水杯坚硬、透明，但却很难装开水
" 王在美国大学任教20年，一直致力于建立一个知识库，以了解各种塑料的加工-结构-性能之间的关系，并应用最新的认识来处理聚乳酸的脆性问题
为了解释他的PLA原型杯子是如何获得延展性和耐热性的背后的科学原理，王使用了煮熟的意大利面的比喻
如果熔化的聚乳酸被放大一百万倍，每个链状分子看起来就像一条意大利面条，有好几米长
要使热塑性塑料(包括聚乳酸)坚韧，重要的是结晶不会消除或破坏“意大利面条”的缠绕
" 王将这种交织结构称为“链式网络”
“通过这样的结构，任何人都可以用一双筷子从碗里夹起几乎所有的意大利面条
当正确操作时，这种链状网络确保聚乳酸饮料杯的机械强度高，不会结晶
但是，当沸水倒入这样的商用杯子时，它就会塌陷
“由正常结晶的聚乳酸制成的杯子可以盛开水，但非常脆且不透明，”王说
通过研究半结晶聚合物延展性的来源，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，同时保持网络，形成透明、坚韧和耐热的杯状物
这种透明的杯子可以盛放热茶和咖啡，可以取代市场上大多数的塑料饮料杯
“我们新认识的影响可能最终刺激解放军市场呈指数级增长，”王表示
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