盖世汽车讯 据外媒报道，桑迪亚国家实验室（Sandia National Laboratories）的团队开发了一种分子，有助于改变一些材料对温度波动的反应方式，使其更加耐用。

（图片来源：桑迪亚国家实验室）

聚合物（包括不同形式的塑料）由很多键合在一起的小分子构成。这样的键合方式使材料更加强劲，可用于保护各种物品中的精致部件。然而，随着时间的推移，无论在何种环境使用和暴露，这些材料都会发生退化。

导致材料退化的主要因素之一是反复经历高低温度变化。大多数材料都会热胀冷缩，但每种材料的变化率不同，例如聚合物最容易膨胀和收缩，而金属和陶瓷的收缩程度最小。研究负责人Erica Redline表示，大多数物品都由不止一种材料制成。“以手机为例，它有一个塑料外壳，再加上玻璃屏幕，而里面的金属和陶瓷构成了电路。这些材料使用螺丝、胶水或某种方式粘合在一起，以不同的速度膨胀和收缩，从而对彼此施加压力。随着时间的推移，这会导致它们破裂或翘曲。用户总是谈论热膨胀不匹配的问题。另外，由于需要添加各种填充物，现有系统难以运行。”

鉴于此，Redline希望发明一种完美的材料。该团队对一种分子进行改性，使其可以轻松地融入聚合物中，从而改变材料特性。Redline表示：“这确实是一种独特的分子，对其进行加热时，它不会膨胀，而是会发生形态变化并且收缩。将其添加到聚合物中，聚合物的收缩程度会降低，从而达到与金属类似的膨胀和收缩程度。拥有一种与金属行为类似的分子是非常了不起的。”

这种分子具有极其广泛的用途，因为聚合物可作为保护涂层，用于电子、通信系统、太阳能电池板、汽车零部件、印刷电路板、航空航天应用、国防系统和地板等领域。桑迪亚化学工程师Jason Dugger表示：“这种分子不仅解决了当前的问题，而且为未来实现更多创新开辟了设计空间。”

这项发明的另一关键点是，在3D打印过程中，这种分子能够以不同的百分比掺入不同部分的聚合物。Dugger表示：“你可以在一个区域打印具有特定热行为的结构，在另一个区域打印具有其他热行为的结构，以匹配物品不同部分的材料。”

此外，去除较重的填充物还可以帮助减轻材料总重。而且，Redline认为，这种分子还可以加入粘合剂中。

目前，该团队只是少量制造了这种分子，但他们致力于找到扩大生产的方式。桑迪亚的有机化学家Chad Staiger表示大约需要10天才能制出7-10克。“这种分子的合成过程很长。因为步骤较多，所以需要耗费更长的时间和更多的金钱。”

该团队现致力于简化制造步骤，以将这种产品推向市场。