拉伸旧材料可为能源和环境相关设备带来新的结果

简而言之，研究人员对Nafion(一种聚合物电解质膜或PEM)进行了拉伸，这种膜通常用于燃料电池，并提高了选择性地从离子和水中过滤物质的速度。

由此产生的过程对于许多能源和环境相关的应用可能是重要的，例如涉及过滤的几种工业过程中的任何一种，包括改进汽车中的电池，海水淡化甚至用于机器人的人造肌肉的生产。

“自然材料”杂志在6月19日的文章中发表了一篇文章“聚合物电解质膜中排列的线性耦合”，JingLi，JongKeunPark，RobertB.Moore和LouisA.Madsen，科学学院的化学系和弗吉尼亚理工大学的大分子与接口研究所。

“当我看到鲍勃摩尔在北卡罗来纳大学就Nafion做一个关于Nafion的谈话时，我得到了这些实验的想法，当时我是一名使用液晶的博士后，”物理聚合物助理教授马德森说。和领导这项研究的材料化学。

为了改善PEM，Madsen和弗吉尼亚理工大学化学教授RobertMoore准确研究了水在分子水平上如何通过Nafion，并测量了材料结构的变化如何影响水流。他们发现拉伸使得PEM材料中的通道在拉伸方向上对齐，使水更快地流过。

“拉伸会严重影响对齐程度，”Madsen说。“因此，分子沿着拉伸方向移动得更快，并且以一种非常可预测的方式移动。这些材料实际上与液晶共享一些特性-分子相互排列并用于每个液晶电视，投影仪和屏幕。“

“这是一种非常聪明的方法，它展示了跨学科材料研究的优势，可以为能源技术和自然资源的可持续性提供重要的好处，”美国国家科学基金会材料研究部聚合物项目主任AndyLovinger说。资助了这项研究。

Nafion是在20世纪60年代发现的，由分子结合，将特氟隆的不粘和韧性与酸的导电性能结合在一起。它是许多用于过滤水和离子的PEM之一，研究人员称这些PEM可以从拉伸过程中受益。

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