電子垃圾合成新材料 鋼的表面硬度可提升125%
一項新的研究發(fā)現(xiàn)，電子垃圾可以被回收成，并制作成堅硬且具有保護作用的新材料。通常來說，“回收”的典型做法就是講大量由單一材料制成的物品（例如鋁罐或玻璃瓶）轉(zhuǎn)化為更多物品。但是，由于制成材料的復雜性和多樣性，因此，分離不同的材料并去除有害材料對于電子垃圾之類并不可行。 6<x~Mk'u)
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盡管回收起來很困難，但就目前的情形來看，電子垃圾不得不回收。首先，電子垃圾的數(shù)量越來越多——聯(lián)合國最近的一項研究發(fā)現(xiàn)，2016 年，人類在全球范圍內(nèi)產(chǎn)生了 4470 萬噸的電子垃圾；到 2021 年，這一數(shù)字將增長到 5220 萬噸。而且，許多稀有材料都存在在電子垃圾中，這些都是寶貴的資源。 d/D,P=j"
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材料科學家 Veena Sahajwalla 說： Y5dD |]F |
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我們已經(jīng)形成了一種一次性的心態(tài)，也就是說，當我們使用某種東西直到它損壞，我們想的不是維修而是直接拋棄。就不在需要它，或不再需要或不再想要它，然后我們將其擺脫”，他進一步解釋說， “如果我們擁有無限的資源和無限的處置空間，這樣的處理方式當然沒有問題，但重點是，事實并非如此。
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Veena Sahajwalla 與他人聯(lián)合創(chuàng)辦了澳大利亞悉尼新南威爾士大學可持續(xù)材料研究與技術中心。 Q6"uK
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先前的研究表明，通過加熱可以選擇性地打破和改造電子垃圾中不同材料之間的聯(lián)系，從而形成新的環(huán)保材料。例如，電子垃圾中的玻璃可用于有價值的硅質(zhì)陶瓷，而塑料零件，則是很好的碳源。 I2f?xJ2/Z
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Veena Sahajwalla 強調(diào)，這些廢料中有很多有價值的元素可以轉(zhuǎn)化為全新產(chǎn)品，這非常令人興奮，舉一個例子，在一些電子垃圾中，如印刷電路板，含有 10％ 至 20％ 的銅，而銅礦最多僅含有 3％。 jY7=m Ad
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在這項新研究中，研究人員深入調(diào)查探究了銅和二氧化硅化合物的性質(zhì)，這些化合物通常存在于破舊的印刷電路板和計算機顯示器中。研究人員猜測，從電子垃圾中提取這些物質(zhì)后，可以將它們結(jié)合在一起，形成一種耐用的新型混合材料，這可能可以保護金屬表面免受腐蝕和磨損。 qgoJ4Z *
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在具體的實驗時，研究人員首先將舊計算機顯示器屏幕和外殼上的塑料粉末加熱到 1500 攝氏度，產(chǎn)生直徑 10 至 50 納米（十億分之一米）的碳化硅線。接下來，他們將這種物質(zhì)與從電路板上回收的銅結(jié)合在一起，將混合物置于鋼表面，然后加熱至 1000 攝氏度。這一步驟使銅熔化，從而在鋼頂上形成了 1 微米厚的薄膜。而且，研究人員還強調(diào)，該寬度的范圍可以從微米級調(diào)整到納米級。 |%
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換句話說，不同元素的結(jié)構結(jié)合創(chuàng)造了優(yōu)于各自母材的新性能。例如，金屬材質(zhì)的韌性好，但硬度差；相反，陶瓷的硬度高，但非�！按唷�。在了解了原材料的特性之后，通過設定不同的溫度，巧妙地將這兩種材料結(jié)合在一起，不僅可以回收利用有價值的材料，還可以創(chuàng)建一種具有陶瓷般硬度和金屬般韌性的全新混合材料。而且，這些材料完全可以從電子垃圾中收集，防止這些寶貴的資源被埋入垃圾場。 7A5p["?Z
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研究人員發(fā)現(xiàn)，在這種微米級厚的新型物質(zhì)加持下，鋼的表面硬度被提高了 125%。另外，顯微鏡圖像顯示，當這種材料被敲擊時，雜化層與鋼保持牢固的結(jié)合，并不會輕易破裂或剝落。 M=O
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