變廢為寶！科學家用石油廢料制造堅固、輕質的碳纖維

近日，麻省理工學院的研究人員發現了一種可以將石油副產品轉化為碳纖維的方法。

碳纖維是一種強度高、重量輕的聚合物，強度是鋼的五倍，硬度是鋼的兩倍。最重要的是，它重量輕，耐高溫和化學品，并且熱膨脹率低，因此其能成為許多工程師的首選材料。

傳統上，碳纖維是由已經加工過的石油制成的，但是這個過程既昂貴又復雜。為了解決這一問題，新研究中，研究人員決定嘗試使用瀝青作為起始材料。

研究人員表示，瀝青是一種“令人著迷的材料”。它由多種重碳氫化合物組成，可以呈現許多化學反應。另外，它還會占用垃圾填埋場的大量空間。因此對瀝青進行回收再利用，可謂一舉兩得。

研究人員首先對瀝青中分子之間形成鍵的方式進行建模，然后對影響碳纖維某些特性的加工條件進行建模。研究人員能夠合成抗拉和抗壓能力強的碳纖維，這為碳纖維的新應用開辟了可能性。

研究者表示，這項研究能夠根據特定的加工條件預測碳纖維的結構，并隨后制造出這些纖維。由于他們的方法使用的碳形式不是碳纖維獨有的，因此研究人員表示，他們的框架也可以應用于其他系統，如薄膜和涂層。

題為Atoms to fibers: Identifying novel processing methods in the synthesis of pitch-based carbon fibers的相關研究論文發表在《科學進展》上。

前瞻經濟學人APP資訊組

論文原文：

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abn1905

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