最近幾年，環(huán)保主題風靡全球，而技術(shù)和科研的前沿依然在美國。很多學校還特意成立新的學術(shù)部門或者學院，開展相關(guān)的研究項目。如果你對環(huán)境可持續(xù)性和能源研究感興趣，一定要關(guān)注各高校相關(guān)的項目。今天我們要介紹的是斯坦福大學最新的三個項目。

根據(jù)學校官網(wǎng)信息，今年，學校拿出130萬美元的預算資助Precourt能源研究所和Woods環(huán)境研究所主導的三個新研究項目。這三個項目主要是圍繞塑料，希望能可持續(xù)地制造和使用塑料。我們都知道塑料與能源和環(huán)境息息相關(guān)，但是大家的認知還是不夠全面。大家普遍知道的是大多數(shù)塑料都不可生物降解，未回收的塑料就會作為廢物，污染整個環(huán)境。實際上不僅 是在使用后的回收問題導致污染，塑料的制造過程也消耗了很多能源。我們?nèi)粘Ｊ褂玫乃兴芰袭a(chǎn)品都主要來自原油。但是，用石油制造塑料比制造鐵、鋼、玻璃和紙消耗更多的能源?？傮w上，塑料在生產(chǎn)、回收和焚燒時會排放大量溫室氣體。

這一次，斯坦福大學兩個研究所和專注于氣候和可持續(xù)性的新學院希望能研究重新發(fā)明塑料。主導項目的菲爾德教授表示：“塑料是現(xiàn)代生活的有用組成部分，但我們需要讓它們更具可持續(xù)性。這個巨大的挑戰(zhàn)需要一個整體的方法。”Precourt研 究所所長崔毅表示，該研究所一直支持更可持續(xù)地產(chǎn)生和使用能源的研究，“我們正在開發(fā)的這個新項目和其他新研究項目將與斯坦福大學的其他實體合作，創(chuàng)建跨學科研究團隊，以克服能源和環(huán)境方面的大型復雜挑戰(zhàn)?！?/span>

這一次，斯坦福的三個新研究項目將持續(xù)兩年，每個項目每年的資金為20萬至22萬5千美元。下面我們來具體看看這三個項目：

(1)汽車工業(yè)使用塑料 

這個項目重新構(gòu)想了塑料汽車部件的制造，由于燃料效率和電氣化的輕量化趨勢，塑料汽車部件的使用越來越多。研究團隊將利用由化學工程和轉(zhuǎn)化醫(yī)學教授約瑟夫·德西蒙(JosephDeSimone)開發(fā)的稱為“連續(xù)液體界面生產(chǎn)”的革命性3D打印新方法。通過使用全新的塑料材料，構(gòu)建塑料汽車零件在使用壽命結(jié)束時設(shè)計、制造和回收的方法。研究人員希望創(chuàng)造循環(huán)的、增材的汽車制造以及新的回收工藝策略。

(2)動態(tài)聚合物網(wǎng)絡(luò) 

另一個新項目旨在通過更深入地了解和控制聚合物，包括從分子到體積長度的設(shè)計和微觀結(jié)構(gòu)，解決塑料回收和升級回收(回收到更高價值的材料)方面的挑戰(zhàn)。具體而言，研究人員將嘗試建立由動態(tài)聚合物網(wǎng)絡(luò)組成的新型塑料的動力學和宏觀特性之間缺失的聯(lián)系。DPN塑料的鍵合是可逆的，這種可逆性可以實現(xiàn)它們的升級循環(huán)并減少廢物的產(chǎn)生。

(3)3D打印機制造引擎 

現(xiàn)在3D打印技術(shù)已經(jīng)比較成熟，這個項目的目標是通過開發(fā)一種可重復使用的3D打印樹脂來減少3D打印產(chǎn)生的塑料廢物，該樹脂可以在多次循環(huán)中打印、批量擦除和重新打印。這將通過由不同波長的光觸發(fā)的正交聚合和解聚光化學實現(xiàn)。這 些化學過程將由納米膠囊獨特地實現(xiàn)，納米膠囊由較長波長的低能量光觸發(fā)。該項目的首席研究員丹(Dan Congreve)說：“3D 打印市場正在以令人眼花繚亂的速度增長，但絕大多數(shù)材料在一次使用后就被丟棄，大多數(shù)材料只能通過使用昂貴的專業(yè)設(shè)備才能回收利用，使用這些納米膠囊使我們能夠獲得新的回收方法，使這些材料可以多次回收利用”。另一位研究員丹尼爾(Danielle Mai)補充說，我們的目標是用回收樹脂制作印刷品，其物理特性與新鮮樹脂印刷品的物理特性相當。

  考慮到地球面臨的氣候和可持續(xù)性挑戰(zhàn)的緊迫性，斯坦福大學調(diào)整和擴大其研究和教育資源，新建立了一所學院，主要專注于環(huán)境研究。新學院匯集并擴展了地球、能源與環(huán)境科學學院、兩個研究所、霍普金斯海洋站的設(shè)施以及與斯坦福工程學院聯(lián)合的土木與環(huán)境工程系。在新學院，通過研究生和跨學科項目，把來自斯坦福大學所有學校的教師聚集在一起，共同應(yīng)對需要多種視角的挑戰(zhàn)，例如尋找當前塑料使用的替代品。他們希望通過整個大學和外部合作伙伴的專業(yè)知識，共同創(chuàng)建和擴展針對可持續(xù)性挑戰(zhàn)的政策和技術(shù)解決方案。