埃因霍温理工大学
塑料袋是由聚烯烃制成的
信用:Shutterstock 日常使用塑料是现代生活所固有的
生产和利用最多的塑料系列是聚烯烃，它被用于包装材料、玩具、草坪椅以及强度极高的纤维和绳索
在他攻读博士期间
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西蒙·胡本在研究中调查了聚烯烃的性能如何改变，以用于新的应用，如水净化、气体分离和软机器人技术
聚烯烃是最常用的合成聚合物，用于各种应用
例如，产量最大的聚乙烯(PE)被用于制造包装和玩具，而聚丙烯(PP)被用于家具、标签和薄膜
在过去十年左右的时间里，一些聚烯烃的性质发生了变化，因此它们的形状和颜色可以随着光或温度变化等刺激而变化
找出纤维 他的博士学位
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西蒙·胡本在研究中探索了改变聚烯烃的方法，使它们可以用于新的应用，如水净化、气体分离和机器人的软执行器
首先，侯本研究了加工聚烯烃制造纤维的新方法
在商业上可获得的聚烯烃纤维的情况下，在制造过程中经常使用挥发性溶剂，伴随着潜在的大的负面环境影响的风险
他和化学工程和化学系刺激响应功能材料组的同事们一起，找到了一种用特殊类型的蜡烛蜡代替这些挥发性溶剂的方法
这种新方法为将来将聚烯烃废料回收成纤维提供了明确的途径
更改属性 在剩下的研究中，侯本专注于给聚烯烃增加新的功能，这样它们的应用就可以扩展到新的领域
开发了一种由多孔聚丙烯和纳米结构响应材料制造复合材料的制造方法
由于聚丙烯具有孔隙，Houben能够在多孔结构内沉积非常薄的响应材料层(大约与人类头发的1/25相同的厚度)，并且这种复合材料被用于三种不同的应用
从气体分离到软机器人 首先，该材料用于制造动态气体分离膜
通过改变环境酸度，响应层可以在有序、高度结构化状态和无序状态之间切换
Houben指出，这两种状态在气体渗透率上有很大差异:无序状态的渗透率比有序状态增加了10倍，这意味着膜可以反复可逆地调节以分离特定的气体
在第二次应用中，侯本将这种材料用作净水膜
这种复合材料的纳米结构有非常细的缝隙，可以像筛子一样过滤掉水中的小颗粒或小分子
这种分子筛可以用来净化水，去除饮用水中的废弃药物，甚至可以从废水中回收有价值的营养物质
最后，侯本探索了如何将这种复合材料用于制造软机器人的软执行器
通过改变环境酸度，聚烯烃薄膜能够改变其形状
此外，通过使用离子，侯本可以将形状编程到薄膜中，并且这些编程的形状可以根据需要被擦除和重新编程
对材料进行重新编程的能力使得将这些材料用作软致动器成为可能，为软机器人或芯片实验室应用提供了机会
这项研究表明，改性聚烯烃可用于广泛的应用
这项工作应该是一个灵感的来源，让研究人员找到新的方法来重用、改造或发现我们几十年来一直用于其他应用的材料的新角色
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