新材料設計可以減少橡膠與道路接觸處的污染。
戰略上沿著稱為聚合物的微觀鏈添加弱點研究人員在 6 月 23 日報告稱，事實上，它們更難撕開。科學。由於聚合物用於汽車輪胎，這些發現可能有助於減少輪胎隨著時間的推移磨損而造成的塑膠污染。
當輪胎刮擦路面時，它們會掉落微小顆粒橡膠和塑膠聚合物，會污染水道並污染空氣（SN: 11/12/18）。每年，輪胎釋放估計600萬噸這些微塑膠進入環境。強度更高、不易分解的聚合物可以限制每年脫落的顆粒量。
為了製造這種堅韌的材料，杜克大學的化學家史蒂芬·克雷格和同事在聚合物中添加了稱為交聯劑的分子。這些交聯劑將雜亂的聚合物鏈與其許多相鄰的聚合物鏈連接起來，並且它們經過專門設計，可以輕鬆分解。克雷格的合作者、麻省理工學院的化學家王書說，在微觀尺度上，這些聚合物的作用就像一團纏結的意大利麵條，交聯劑將它們固定在一起並幫助它們保持形狀。
當團隊拉伸聚合物義大利麵時，正如預期的那樣，各個交聯劑很容易斷裂。但撕開大塊材料所需的力量比他們預期的要大。
克雷格說，增加韌性的秘訣在於撕裂的路徑。撕裂透過易於斷裂的交聯劑傳播，而不是透過較堅韌的聚合物鏈傳播。每個斷開的連接都遵循阻力最小的路徑，但避開長聚合物鏈意味著斷開許多交聯劑，這總體上需要更大的拉伸力。
這並不是研究人員第一次使用弱連接器來增強聚合物的強度。但與類似材料不同的是，韌性的增加並不以犧牲其他有益的特性，如剛度。
克雷格表示，他希望這些發現將有助於延長汽車輪胎和塑膠的使用壽命，從而有可能限制每年的微塑膠污染。
