植物碳纖維

碳纖維已經徹底改變了我們生活的許多領域，例如土木工程、航空和軍事工業。 它們的強度是鋼的五倍，而且非常輕。 不幸的是，它們也相對昂貴。 科羅拉多州國家可再生能源實驗室的一組研究人員開發了一種利用可再生資源生產碳纖維的技術。 因此，可以顯著降低其價格，同時減少溫室氣體排放。

碳纖維具有高剛性、高機械強度和輕重量的特性。 由於這些特性，它們多年來一直用於建築等領域。 飛機、跑車、以及自行車和網球拍。 它們是透過石油來源的聚合物（主要是聚丙烯腈）的熱解過程獲得的，該過程涉及在高達 3000 ℃ 的溫度下加熱聚合物纖維數小時，而無需接觸氧氣。 這使得纖維完全碳化——只剩下碳。 這種元素的原子形成有序的六方結構（類似於石墨或石墨烯），這直接導致了碳纖維的非凡性能。

美國人不打算改變熱解階段本身。 相反，他們想改變製造主要原材料聚丙烯腈的方式。 這種聚合物的合成需要丙烯腈，目前它是在原油加工過程中形成的。 科羅拉多州的科學家建議用有機農場廢物代替它。 從這種生物質中提取的糖通過選定的微生物發酵，然後將它們的產物轉化為丙烯腈。 生產照常進行。

在這個過程中使用可再生原材料將有助於減少溫室氣體排放到大氣中。 市場上聚丙烯腈的供應量也將增加，這將導致基於它的碳纖維價格下降。 剩下的只是等待這種方法的工業用途。

來源：popsci.com，圖片：upload.wikimedia.org