#高分子材料周报#果胶——特殊的天然气水合物抑制剂

高分子材料一周纵览第013期
20160316—20160322

高分子一周快讯：高分子的世界绚烂无比，充满着奇趣和奥秘，每天都会有新的高分子成员加入这个大家庭。现在让我们一起看看这一周内又有哪些新成员的加入：喷涂“防冰布”彻底摆脱镜面结冰烦恼；能帮助修复脊椎的海绵材料和3D打印高分子将会成为患者的福音；有机凝胶——除冰利器；直接将合成气转化为低碳烯烃的双催化剂；研究者以硅为基础通过生物酶合成新生物高分子；新方法实现乙烯基聚合物的自由基环化；果胶成为特殊的天然气水合物抑制剂。

1、喷涂“防冰布”彻底摆脱镜面结冰烦恼
Spray-on ‘repellent’ could make freezers frost free

天气寒冷时，镜面结冰常常是一件令人头痛并且很危险的事，通常的化学处理方法麻烦且价格昂贵。为此，研究人员发明了一种耐用且价格便宜的橡胶防冰表面涂剂，这种喷涂的“防冰布”能够让其表面的冰在重力和微风的作用下自动滑下。未来这种“防冰布“将会大有用处。

该研究已发表在Science Advances上。

2、海绵材料助力脊椎修复
Spongy material helps repair the spine

最近科学家发明了一种可生物降解的高分子移植材料，当进行外科手术治疗坏死脊椎时，这种材料能够在有效的时间内及时生长成合适的尺寸和形状。这种材料主要用来治疗转移性脊髓肿瘤，价格低廉。现在研究人员已经在动物身上获得了比较好的效果，未来这种材料也将应用到临床治疗，这将会是患者的福音。

3、3D打印高分子修复受损器官
3-D printing could one day help fix damaged cartilage in knees, noses and ears

研究人员目前找到了一种新型生物高分子材料并通过3D打印技术来生产人体软骨组织，并在小鼠体内成功地进行了测试。未来，这一技术可能会用来精确打印植入物，治愈受损的鼻子、耳朵和膝盖。这对受伤的运动员或患有关节炎的老人来说是个福音。利用生物高分子的3D打印技术是一种颠覆性的技术，有望彻底改变组织工程和再生医学的发展现状。

4、有机凝胶——除冰利器
New material could make aircraft deicers a thing of the past

科学家已经开发出一种液体状有机物质，可以使机翼和其它表面极度光滑而使冰不能附着。当机翼上表面的温度降到零度以下时，这种高分子材料会释放出液态物质，气温升高时又变为薄膜状。这种分泌出来的物质被称为自润滑有机凝胶高分子。这种技术具有重要应用，比如可在机翼或其它设备的表面上涂覆该材料以保护内部元件。目前研究人员已经将该技术用于弹头涂层。

5、直接将合成气转化为低碳烯烃的双催化剂
Double catalyst for the direct conversion of synthesis gas to lower olefins

低碳烯烃的生产主要涉及石油轻馏分的热裂解，其较大的需求量使科学家们开始探索以煤、天然气和生物质等为原料来源生产。一般是先用氢气与二氧化碳合成甲醇，然后将甲醇转化为低碳烯烃，然而这个过程极具挑战性。目前厦门大学的研究人员已经完成了这个挑战，他们的“秘密武器”是一种特殊的、对低碳烯烃反应优异的双功能催化剂SAPO-34。这将有可能缓解石油开采量过大的现状。

6、科学家开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为基础来构建细胞的，由于硅的键合方式与碳类似，所以科学家推测硅可以形成另一种形式的生物高分子。目前，研究者发现了一种被称为细胞色素C的生物酶，它可以有效地将硅原子结合到简单的碳氢化合物中，这种化合物短而粗，不像化工企业中使用的嵌缝胶和密封胶等长链状分子。在未来，还可能将有机硅与人类生活紧密相连。

7、新方法实现乙烯基聚合物的自由基环化
A strategy for sequence control in vinyl polymers via iterative controlled radical cyclization

目前，科学家们对由顺序控制得到的聚合物合成功能材料的方法产生了浓厚的兴趣。然而在聚合物合成领域中，由于链增长的固有特性，乙烯基聚合物的侧链控制一直缺乏可行性。最近研究人员提出了通过某种自由基中间体来实现重复迭代分子内环化的方法，而这种独特的合成方法最终会实现顺序控制乙烯基聚合物的量产化。

8、果胶——特殊的天然气水合物抑制剂
Pectin as an Extraordinary Natural Kinetic Hydrate Inhibitor

果胶作为一种新型的天然水合物抑制剂，有望成为生态友好并能够充分生物降解的高分子添加剂。研究人员发现，果胶能够在过冷温度即12.5 °C的条件下大大减缓水合物晶体的生长，从而抑制甲烷水合物的形成。在测试中果胶的用量相比传统抑制剂减少了66%，比典型的动力学抑制剂的有效时间延长了10倍。并且其生物降解性高达75%，更重要的是果胶的成本降低了73.3%以上。

本期周报由材料人高分子材料学习小组Andy等编写整理。