近期，Kumar Shanmugam教授領(lǐng)導(dǎo)博祿(Borouge)集團(tuán)（北歐化工與阿布扎比國家石油公司的一家合資企業(yè)，主要方向為塑料的生產(chǎn)和研發(fā)）的研究人員完成了一項技術(shù)突破。

       Kumar Shanmugam教授的這項研究主要用于改良包裝材料，提高其聚合物的密閉性，尤其是對氧氣的滲透的保護(hù)作用。目前通用的包裝材料中，氧氣往往可以滲透進(jìn)入內(nèi)部，導(dǎo)致食品等腐爛變質(zhì)。而如果能改善用于包裝的聚合物的性能，則食品等易氧化的物質(zhì)則可以保存較長的時間。

       根據(jù)博祿(Borouge)集團(tuán)提供的實驗所需的聚丙烯樹脂以及聚乙烯，Kumar Shanmugam教授及其團(tuán)隊在Masdar 研究所進(jìn)行了多種混合材料的實驗。并由博祿(Borouge)集團(tuán)進(jìn)行專門的氧氣滲透的檢測。

       最終，經(jīng)過實驗研究發(fā)現(xiàn)，由石墨烯、碳納米管以及納米級的硅酸鹽黏土混合而成的材料對于氧氣的阻隔作用是最好的，而且還可以有效的減緩氧氣在包裝材料內(nèi)的擴(kuò)散。“這種混合材料首先可以阻斷氧氣擴(kuò)散的途徑，其次材料對于氧氣有一定的吸收作用，可以進(jìn)一步降低包裝內(nèi)的氧含量”該研究團(tuán)隊的 研究員Yanbin Cui以及Shailesh Kundalwa闡述了這種材料的主要功能。

       “其實這種混合材料中每種都發(fā)揮著重要作用，碳納米管和石墨烯提供了完美的屏障，同時使聚合物具有一定的透光性，而納米顆?？梢詫M(jìn)入的氧氣進(jìn)行吸收。打個比方，硅酸樣黏土可以減少15%氧氣擴(kuò)散，石墨烯為23%，碳納米管則達(dá)到40%”Kumar Shanmugam教授調(diào)侃道。除了上述三種主要材料外，還要在外面加上一層涂層，目的是增強(qiáng)包裝材料的壽命，對于保護(hù)食品也有一定的作用。此外，涂層的使用可以減少混合材料的消耗量，對于一個企業(yè)來說，經(jīng)濟(jì)效益也是相當(dāng)可觀的。

       這項發(fā)現(xiàn)除了用于食品包裝外，對于一些可燃?xì)狻⑹偷裙艿赖慕ㄔO(shè)也具有重要意義。Kumar Shanmugam教授表示下一步的研究方向就是對于這些能源產(chǎn)業(yè)管道運輸材料的研究，這個市場的前景是非常好的。