可回收热固性塑料是 2015年十大新兴技术 之一,由 世界经济论坛新兴技术元理事会重点推介。
塑料分为热塑性塑料和热固性塑料。前者可以多次加热并定型,在现代世界中无处不在,从儿童玩具到马桶座圈,应有尽有。由于热塑性塑料可以熔化后重新成型,因此通常可以回收利用。然而,热固性塑料只能加热定型一次,此后分子结构发生变化,使其“固化”,即使在高温高压下也能保持形状和强度。
由于这种耐用性,热固性塑料是我们现代世界的重要组成部分,从手机、电路板到航空航天工业,应用无所不包。但正是使其在现代制造业中不可或缺的同一特性,也使其无法回收。因此,大多数热固性聚合物最终被填埋。鉴于可持续发展的最终目标,热固性塑料的可回收性长期以来一直是迫切需求。
2014年,该领域取得了关键进展,期刊《 Science 》发表了一篇具有里程碑意义的论文,宣布发现了新型可回收热固性聚合物。这类聚合物称为聚六氢三嗪类(PHTs),可溶于强酸,使聚合物链断裂为组成单体,随后这些单体可重新组合成新产品。与传统不可回收的热固性材料一样,这些新结构坚硬、耐热、坚韧,具有与其不可回收前身相同的潜在应用。
尽管没有任何回收工艺能达到100%的效率,但这一创新如果得到广泛应用,应能加快向循环经济转型,大幅减少塑料造成的垃圾填埋量。我们预计,可回收热固性聚合物将在五年内取代不可回收的热固性材料,到2025年,它们将在新制造的商品中无处不在。
探索2015年榜单上的其他新兴技术:
能感知并规避的无人机
分布式制造
数字基因组
增材制造
模拟人脑的计算机芯片
零排放汽车
在工作中学习的计算机
精准基因工程
下一代机器人技术
本榜单由 新兴技术元理事会编制,理事会谨感谢:Justine Cassell,卡内基梅隆大学人机交互教授;Paolo Dario,比萨Scuola Superiore Sant’Anna的BioRobotics Institute所长;Julia Greer,加州理工学院材料科学与力学教授;以及Jennifer Lewis,哈佛大学工程与应用科学学院Hansjorg Wyss教授,来自全球议程理事会网络;Michael Pellini, Foundation Medicine Inc.总裁兼首席执行官,来自 技术先锋;以及William “Red” Whittaker,卡内基梅隆大学教授,感谢他们对本榜单编制做出的宝贵贡献。
图片:卡车装载垃圾驶入罗马附近的马拉格罗塔垃圾填埋场。REUTERS/Alessandro Bianchi


