科学家们正在努力让碳纤维走进普通消费者生活

碳纤维材料一直都因其强度高且质量轻的特点成为结构和力学领域的首选材料，碳纤维增强聚合物基复合材料也正在逐渐取代类似铝这样的传统材料。

如此有前景的材料在市场推广上却频频受阻，究其原因，还是因为其昂贵的价格让人望而却步。试想，性能如此出众的材料如果有一个可以为大众所接受的价格，那么制造商可以让它以从赛车领域走向民用车辆，而消费者也将有机会获得价格合理的碳纤维汽车。因此，提高碳纤维的性价比将是实现其市场化的关键。

针对这一问题，理论和应用力学博士Michael R. Kessler和他来自华盛顿州立大学的合作伙伴研发出一种新型碳纤维制造方法，在保证其力学性能的前提下价格更为低廉。他们的这项研究同时得到了联合航空航天技术创新中心（JCATT）的支持。

当前市场上碳纤维的价格之所以一直居高不下，一方面是由于市场需求大于供给，而另一方面则是由于生产制造过程中所使用的材料，其中一种叫做聚丙烯腈（PAN）聚合物前驱体的物质就占到了碳纤维制造成本的一半，而它的价格一直受国际原油和自身价格波动的影响。

截止目前，工业生产丙烯腈（ACN）一直是通过索亥俄过程（Sohio process）实现生产，该过程除了要依赖昂贵的催化剂还要依赖于石油。此外，该过程会产生一些包括氢氰酸和一氧化碳等在内的有害副产品。

为此，Kessler和他的团队提出研发一个新的先驱体的生产方法，以农业糖为原料并同时研发丙烯腈单体，然后将两者聚合。

Kessler和他的团队与公司总部设在华盛顿的国际多元醇化学公司合作（IPCI），因为IPCI研发了一款把特定糖类变成了丙二醇的方法。不同于索亥俄过（Sohio process）中所使用的原料，丙二醇作是一种可再生能源。之后，将丙二醇转换成丙醇或丙烯醛，然后与氨反应，结合氧气生产出丙烯腈（ACN）。

该研究团队的副主持人邓指出，这种生物过程的副产品不单无毒，还可以回收到其它的实验。“该实验当前面临的最大困难就是没有找到一种合适的催化剂”邓介绍到。

在整个生产中，合成生物丙二醇的过程不需要极高的压力或反应温度，这意味着产生等量的丙烯腈（ACN）的条件下，反应所需的催化剂更为廉价。

“这是一个全新的产物，据我们所知，类似的生物合成之前并没有过。”Kessler介绍到。

原文参考地址。

欧洲足球赛事 编辑晓fire编辑。