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2016年颠覆制造业的十大新兴技术!

2016-04-06 08:43
PokerJoker
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  3.可循环利用的热固性塑料

  热固性塑料制作的餐具

  塑料分为热塑性塑料和热固性塑料。热固性塑料只能一次性加热、一次性成型。加热后,热固性塑料分子发生改变,经过了“硬化”,哪怕经受高温、高压,其形状和强度也会保持不变。

  热固性塑料自身的特性使其在现代制造业中不可或缺,但同时也使得它们无法循环利用。最终,大部分热固性聚合物只能变为垃圾进行填埋。

  2014年,这一领域迎来了重大进展,《科学》杂志刊发了一篇具有里程碑意义的文章,宣布发现了一种可循环利用的新型热固性聚合物。这种名为“聚六氢三嗪”(简称PHT)的聚合物可放入强酸中溶解,从而打破聚合物关联,分离出单体部分,然后重新组合为新产品。

  我们希望可循环利用的热固性聚合物能在5年内取代不可循环利用的热固性塑料,到2025年时在新生产的产品中实现全面覆盖。

  4.精密基因工程技术

  传统基因工程一直饱受争议。然而,新技术正在兴起,使我们可以直接“编辑”植物的遗传密码,以提高植物营养成分、更好地适应气候变化等。

  这些技术包括锌指核酸酶(ZFNs)、转录激活因子样效应物核酸酶(TALENS)和近期推出的可在细菌中演化为病毒防御机理的CRISPR-Cas9系统。这种系统使用核糖核酸分子来锁定目标DNA,并在目标基因组中按照一组已知的、用户选定的序列进行剪切。这样,便能抑制不需要的基因,或者将该基因进行改良,使其发挥出与自然变异别无二致的功用。通过采用“同源重组”的办法,CRISPR也可用于精确地向基因组中植入新的DNA序列乃至完整的基因。

  基因工程另一个有望取得重要进展的领域是将核糖核酸干扰技术(RNAi)用到农作物身上。核糖核酸干扰可有效预防病毒和真菌病原体,保护植物免受病虫害,减少对化学杀虫剂的需求。病毒基因已广泛用于保护木瓜树免遭环斑病毒侵害。以夏威夷为例,采用此法十多年来,并没有出现病毒抗药性增强的迹象。此外,核糖核酸干扰也能惠及主要粮食作物,预防小麦秆锈病、稻瘟病、马铃薯晚疫病、香蕉枯萎病等。

  5.增材制造技术(3D打印核心技术)

  研究人员利用增材制造技术制备光纤

  增材制造技术是与减材制造完全相反的工艺。增材制造技术先从液体或粉末等碎料着手,然后再利用数字模板,将碎料打造成三维形状。

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