近年來,回收溫室氣體二氧化碳(CO₂)並將其有效利用於製造生物燃料和混凝土產品的技術開發正在推進之中。如果能夠利用CO₂來控制材料的功能的話,那麼將爲CO₂的應用開闢新的可能性。
日本岐阜大學工學部的三輪洋平教授及其研究團隊開發出了一種可以對包括CO₂在内的特定氣體做出反應,具有良好拉伸性且不易斷裂的「聚矽氧彈性體」。彈性體是透過交聯聚合體分子形成的聚合體材料,因其具有類似橡膠的彈性,所以被廣泛應用於交通工具的輪胎和橡皮筋等人們的日常生活用品中。
此次開發的聚矽氧彈性體的外觀及其透過與CO₂反應獲得的強韌化特徵
研究團隊此次開發的彈性體可以透過交聯含有胺基的聚二甲基矽氧烷輕鬆製成。在這種彈性體中,胺基與CO₂快速發生反應,產生的離子成分聚集在一起,能像環域分析材一樣抑制外力的破壞,使自身更加強韌,能夠承受約20兆帕(MPa)(約200個大氣壓力)的高壓。20MPa相當於在一日元硬幣上放置一輛輕型汽車的壓力。
這種彈性體還能與低濃度的CO₂、氯化碳氫化合物、乙酸等酸性氣體發生反應。而且此次開發的技術還可應用於聚乙烯等其他聚合體材料。目前,研究團隊正在開發一種與CO₂反應後能夠變硬的聚合體材料,未來將實施透過吸收CO₂自由自在地控制硬度和柔軟度的聚合體材料,從而進一步開拓有效利用CO₂的技術。(TEXT:JST廣報課 中嶋彩乃)
原文:JSTnews 2024年6月號
翻譯:JST客觀日本編輯部