新加坡研究人員成功將廢紙變身多功能材料

新加坡國立大學(xué)工程學(xué)院機械工程系的助理教授 Duong Hai Minh 領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊世界第一個成功將廢紙轉(zhuǎn)換成綠色纖維氣凝膠。這款新纖維氣凝膠無毒、超輕、靈活、非常堅固而且防水，可用于溢油清理、隔熱和包裝等領(lǐng)域，還可用作藥物遞送的涂層材料以及各種生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的智能材料。

研究團隊還成功將廢紙轉(zhuǎn)換成氣凝膠的處理過程變得更環(huán)保。其制造過程的能耗降低了70%，產(chǎn)生的水氣污染排放物更少，氯漂白過程使用的二惡英更少，而且速度更快——整個過程只需三天。

這款新纖維氣凝膠具有超高的吸油能力。該氣凝膠使用甲基三甲氧基硅烷 (MTMS) 涂層，是一款防水劑，吸油(不包括水)量是干重的90倍，效率相等于商業(yè)吸油劑的四倍。此外，它們可通過擠壓，恢復(fù)被吸收的99%以上的原油。

該新纖維氣凝膠還有一個重要用處，即用作建筑物的隔離材料。該纖維氣凝膠的防水屬性使其能夠用于干燥和雨水天氣，在熱帶氣候下其結(jié)構(gòu)能夠在大約六個月的時間內(nèi)保持穩(wěn)定。這款纖維氣凝膠非常堅韌，可提高建筑物強度。此外，這些氣凝膠超輕，而且很薄，可減少墻的厚度，從而增加建筑物的空間。

國大工程學(xué)院團隊研發(fā)的這些新纖維氣凝膠還可能為包裝行業(yè)帶來改變。環(huán)保型生物降解氣凝膠泡沫以及先進的纖維氣凝膠納米片可能會取代氣泡墊等塑料包裝材料。

生物降解氣凝膠有很大的表面積和很高的多孔性，還可用作藥物遞送的涂層材料以及智能材料。

研究團隊還發(fā)現(xiàn)了拓展纖維氣凝膠承重能力的方法：將纖維氣凝膠的纖維注入金屬納米粒溶液。然后敲平纖維氣凝膠，去除大部分空氣，產(chǎn)生帶有磁性的薄膜(承重能力達(dá)每平方厘米28噸以上)。

無甲基三甲氧基硅烷涂層的纖維氣凝膠具有吸水性，所以可吸收和保留大量極性流體，如水和酒精等。因此，它們可用于嬰兒尿布和衛(wèi)生棉等產(chǎn)品。

此外，壓縮纖維氣凝膠還可通過塞入傷口內(nèi)處理槍傷、刺傷等致命傷口。該海綿狀物在傷口內(nèi)擴張，20秒甚至更短時間內(nèi)生成壓力止血以及阻止致命的大量出血，可大大提高存活率。

該團隊已在美國、中國、印度和東南亞為其發(fā)明提交了專利申請。