高分子科學(xué)的研究：未來十年的挑戰(zhàn)與機遇-資料下載頁
2025-12-30 11:49本頁面
【正文】 基礎(chǔ)，但對規(guī)模較小功能的需求超過目前處理（及材料） 能力，利用嵌段共聚物的自組裝僅僅是一個創(chuàng)新的加工路線開始，包括底層基材或模板定向自組裝，但這個領(lǐng)域廣泛對新方法和一系列超越微電子的應(yīng)用開放。 2. 對三維成型的精確控制 。將二維成型工藝擴展到三維是很受期待的，但是重要的掃描，固定步驟是行不通的。自組裝技術(shù)獨自可以產(chǎn)生一些三維結(jié)構(gòu)物質(zhì)，但僅限于一部分很少的對稱結(jié)構(gòu)，應(yīng)此，包括頂部，底部，上部，下部的創(chuàng)新過程，還有很多空間。 . 3. 處理復(fù)雜的有機，無機系統(tǒng)。這種混合材料的優(yōu)點就是在這方面有龐大的刺激作用，但加工（例如， 甚至合成作為一個簡單的概念均勻分散的納米顆?；蚣{米線）已經(jīng)被證明非常困難。為了實現(xiàn)較高的控制， 如有精確的方向是一個更大的挑戰(zhàn)。 4. 低溫下環(huán)境良性處理。 上文提出的一個大的挑戰(zhàn)，有許多具體的要實現(xiàn)的目標，包括低溫進程敏感材料 。節(jié)能處理 。有常規(guī)處理消除揮發(fā)性有機化合物 。 改善再循環(huán)，例如通過明智的選擇添加劑和加工助劑，如成核劑，顏料和脫模劑。 5. 對生產(chǎn)過程實時監(jiān)控。這個總的目標也涉及到表征和性能。這一問題包括兩個方面。首先是開發(fā)更好的手段定性迄今甚少了解的結(jié)構(gòu)形成進程。二是適用這些作為輔助控制進程。這對許多未來產(chǎn)品尤為重要的這些產(chǎn)品很可能是 “高附加值 ”高分子材料， 這可能通過小規(guī)模或小批次生產(chǎn)。 綜述與展望 在能源部門贊助下基本能源辦公室制訂了一份題為 “指導(dǎo)物質(zhì)和能量：五個挑戰(zhàn)科學(xué)和想象 ”的報告，對廣泛 領(lǐng)域基礎(chǔ)能源科學(xué)的重大挑戰(zhàn)已經(jīng)制定了（報告全文在 可以得到）。這是參照比較這些指標與在美國國家科學(xué)基金會確定聚合物車間和總結(jié)在這里因為盡管基本能源科學(xué)報告必然是更廣泛的在范圍上，有直接類比于所有情況。例如，基本能源科學(xué)的第一大挑戰(zhàn)是： 我們?nèi)绾卧陔娮铀娇刂撇牧瞎に?？這反映了反映了高分子科學(xué)的基本目標，這證明單體電子結(jié)構(gòu)可被極化，和最終組裝成的大分子的電子特性，需要徹底調(diào)查和了解。同樣，第二大挑戰(zhàn)是： 我們?nèi)?何設(shè)計和完善原子和能源效率合成的革命性新形式的問題？這類似于增加合成的效率和高分子化學(xué)可持續(xù)性的目標。其余三個挑戰(zhàn)可以直接從聚合物研討會得到： 如何使顯著的性能問題擺脫復(fù)雜性的原子或電子成分，和我們?nèi)绾文軌蚩刂七@些性質(zhì)？ 我們?nèi)绾尾拍苷莆占{米尺度的能源和信息來創(chuàng)造新的與這些活的東西相媲美的技術(shù)？ 我們?nèi)绾味ㄐ院涂刂朴绕涫沁h離平衡的問題？ 我們認為兩份報告的相似之處并非巧合，而是反映了高分子科學(xué)的廣泛和如何進一步理解和控制高分子材料的性能，通過實驗者與理論者的協(xié)同合作，最終將有助于解決所有的面向社會的技 術(shù)問題。面臨的挑戰(zhàn)是巨大的，但機會也是巨大的，這對于高分子科學(xué)的研究工作是一個激動人心的時刻。 附錄 Invited participants in the workshop included the following: Eric Amis (NIST) Kristi Anseth (University of Colorado at Boulder) Lynden Archer (Cornell University) Shenda Baker (Harvey Mudd College) Anna Balazs (University of Pittsburgh) Zhenan Bao (Stanford University) Frank Bates (University of Minnesota) Brian Benicewicz (RPI) Kurt Binder (University of Mainz) William Brittain (Bausch amp。 Lomb) Ken Carter (University of Massachusetts Amherst) Ralph Colby (Pennsylvania State University) Monica Olvera de la Cruz (Northwestern University) Joseph DeSimone (University of North Carolina at Chapel Hill) Barry Farmer (AFRL) Richard Friend (Cambridge University) Mary Galvin (Air Products) Jan Genzer (North Carolina State University) Sharon Glotzer (University of Michigan) Peter Green (University of Michigan) Barney Grubbs (Dartmouth College) Kathleen Havelka (Lubrizol Corp) Craig Hawker (University of California at Santa Barbara) Anne Hiltner (Case Western Reserve University) Catherine Hunt (Rohm amp。 Haas) Kristi Kiick (University of Delaware) Sanat Kumar (Columbia University) Christopher Li (Drexel University) Eric Lin (NIST) Tim Lodge (University of Minnesota) Lon Mathias (University of Southern Mississippi) Kris Matyjaszewski (Carnegie Mellon University) Jimmy Mays (University of Tennessee Knoxville) LaRuth McAfee (Case Western Reserve University) Scott Milner (Exxon Mobil) Gee Newkome (University of Akron) Christine Ortiz (MIT) Michael Owen (Dow Corning, retired) Stuart Rowan (Case Western Reserve University)
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