#高分子材料周報#果膠——特殊的天然氣水合物抑制劑

高分子材料一周縱覽第013期
20160316—20160322

高分子一周快訊：高分子的世界絢爛無比，充滿著奇趣和奧秘，每天都會有新的高分子成員加入這個大家庭。現在讓我們一起看看這一周內又有哪些新成員的加入：噴涂“防冰布”徹底擺脫鏡面結冰煩惱；能幫助修復脊椎的海綿材料和3D打印高分子將會成為患者的福音；有機凝膠——除冰利器；直接將合成氣轉化為低碳烯烴的雙催化劑；研究者以硅為基礎通過生物酶合成新生物高分子；新方法實現乙烯基聚合物的自由基環化；果膠成為特殊的天然氣水合物抑制劑。

1、噴涂“防冰布”徹底擺脫鏡面結冰煩惱
Spray-on ‘repellent’ could make freezers frost free

天氣寒冷時，鏡面結冰常常是一件令人頭痛并且很危險的事，通常的化學處理方法麻煩且價格昂貴。為此，研究人員發明了一種耐用且價格便宜的橡膠防冰表面涂劑，這種噴涂的“防冰布”能夠讓其表面的冰在重力和微風的作用下自動滑下。未來這種“防冰布“將會大有用處。

該研究已發表在Science Advances上。

2、海綿材料助力脊椎修復
Spongy material helps repair the spine

最近科學家發明了一種可生物降解的高分子移植材料，當進行外科手術治療壞死脊椎時，這種材料能夠在有效的時間內及時生長成合適的尺寸和形狀。這種材料主要用來治療轉移性脊髓腫瘤，價格低廉。現在研究人員已經在動物身上獲得了比較好的效果，未來這種材料也將應用到臨床治療，這將會是患者的福音。

3、3D打印高分子修復受損器官
3-D printing could one day help fix damaged cartilage in knees, noses and ears

研究人員目前找到了一種新型生物高分子材料并通過3D打印技術來生產人體軟骨組織，并在小鼠體內成功地進行了測試。未來，這一技術可能會用來精確打印植入物，治愈受損的鼻子、耳朵和膝蓋。這對受傷的運動員或患有關節炎的老人來說是個福音。利用生物高分子的3D打印技術是一種顛覆性的技術，有望徹底改變組織工程和再生醫學的發展現狀。

4、有機凝膠——除冰利器
New material could make aircraft deicers a thing of the past

科學家已經開發出一種液體狀有機物質，可以使機翼和其它表面極度光滑而使冰不能附著。當機翼上表面的溫度降到零度以下時，這種高分子材料會釋放出液態物質，氣溫升高時又變為薄膜狀。這種分泌出來的物質被稱為自潤滑有機凝膠高分子。這種技術具有重要應用，比如可在機翼或其它設備的表面上涂覆該材料以保護內部元件。目前研究人員已經將該技術用于彈頭涂層。

5、直接將合成氣轉化為低碳烯烴的雙催化劑
Double catalyst for the direct conversion of synthesis gas to lower olefins

低碳烯烴的生產主要涉及石油輕餾分的熱裂解，其較大的需求量使科學家們開始探索以煤、天然氣和生物質等為原料來源生產。一般是先用氫氣與二氧化碳合成甲醇，然后將甲醇轉化為低碳烯烴，然而這個過程極具挑戰性。目前廈門大學的研究人員已經完成了這個挑戰，他們的“秘密武器”是一種特殊的、對低碳烯烴反應優異的雙功能催化劑SAPO-34。這將有可能緩解石油開采量過大的現狀。

6、科學家開展新形式的生命探索
Researchers take small step toward silicon-based life

地球上所有的生物都是以碳為基礎來構建細胞的，由于硅的鍵合方式與碳類似，所以科學家推測硅可以形成另一種形式的生物高分子。目前，研究者發現了一種被稱為細胞色素C的生物酶，它可以有效地將硅原子結合到簡單的碳氫化合物中，這種化合物短而粗，不像化工企業中使用的嵌縫膠和密封膠等長鏈狀分子。在未來，還可能將有機硅與人類生活緊密相連。

7、新方法實現乙烯基聚合物的自由基環化
A strategy for sequence control in vinyl polymers via iterative controlled radical cyclization

目前，科學家們對由順序控制得到的聚合物合成功能材料的方法產生了濃厚的興趣。然而在聚合物合成領域中，由于鏈增長的固有特性，乙烯基聚合物的側鏈控制一直缺乏可行性。最近研究人員提出了通過某種自由基中間體來實現重復迭代分子內環化的方法，而這種獨特的合成方法最終會實現順序控制乙烯基聚合物的量產化。

8、果膠——特殊的天然氣水合物抑制劑
Pectin as an Extraordinary Natural Kinetic Hydrate Inhibitor

果膠作為一種新型的天然水合物抑制劑，有望成為生態友好并能夠充分生物降解的高分子添加劑。研究人員發現，果膠能夠在過冷溫度即12.5?°C的條件下大大減緩水合物晶體的生長，從而抑制甲烷水合物的形成。在測試中果膠的用量相比傳統抑制劑減少了66%，比典型的動力學抑制劑的有效時間延長了10倍。并且其生物降解性高達75%，更重要的是果膠的成本降低了73.3%以上。

本期周報由材料人高分子材料學習小組Andy等編寫整理。