大家在準(zhǔn)備美國(guó)碩士申請(qǐng)的時(shí)候，最重要的就是選擇自己感興趣的項(xiàng)目。最近幾年，環(huán)保主題風(fēng)靡全球，而技術(shù)和科研的前沿依然在美國(guó)。很多學(xué)校還特意成立新的學(xué)術(shù)部門(mén)或者學(xué)院，開(kāi)展相關(guān)的研究項(xiàng)目。如果你對(duì)環(huán)境可持續(xù)性和能源研究感興趣，一定要關(guān)注各高校相關(guān)的項(xiàng)目。今天我們要介紹的是斯坦福大學(xué)最新的三個(gè)項(xiàng)目。 

根據(jù)學(xué)校官網(wǎng)信息，今年，學(xué)校拿出130萬(wàn)美元的預(yù)算資助Precourt能源研究所和Woods環(huán)境研究所主導(dǎo)的三個(gè)新研究項(xiàng)目。這三個(gè)項(xiàng)目主要是圍繞塑料，希望能可持續(xù)地制造和使用塑料。我們都知道塑料與能源和環(huán)境息息相關(guān)，但是大家的認(rèn)知還是不夠全面。大家普遍知道的是大多數(shù)塑料都不可生物降解，未回收的塑料就會(huì)作為廢物，污染整個(gè)環(huán)境。實(shí)際上不僅 是在使用后的回收問(wèn)題導(dǎo)致污染，塑料的制造過(guò)程也消耗了很多能源。我們?nèi)粘Ｊ褂玫乃兴芰袭a(chǎn)品都主要來(lái)自原油。但是，用石油制造塑料比制造鐵、鋼、玻璃和紙消耗更多的能源?？傮w上，塑料在生產(chǎn)、回收和焚燒時(shí)會(huì)排放大量溫室氣體。 

這一次，斯坦福大學(xué)兩個(gè)研究所和專(zhuān)注于氣候和可持續(xù)性的新學(xué)院希望能研究重新發(fā)明塑料。主導(dǎo)項(xiàng)目的菲爾德教授表示：“塑料是現(xiàn)代生活的有用組成部分，但我們需要讓它們更具可持續(xù)性。這個(gè)巨大的挑戰(zhàn)需要一個(gè)整體的方法。”P(pán)recourt研 究所所長(zhǎng)崔毅表示，該研究所一直支持更可持續(xù)地產(chǎn)生和使用能源的研究，“我們正在開(kāi)發(fā)的這個(gè)新項(xiàng)目和其他新研究項(xiàng)目將與斯坦福大學(xué)的其他實(shí)體合作，創(chuàng)建跨學(xué)科研究團(tuán)隊(duì)，以克服能源和環(huán)境方面的大型復(fù)雜挑戰(zhàn)?！?/p>

這一次，斯坦福的三個(gè)新研究項(xiàng)目將持續(xù)兩年，每個(gè)項(xiàng)目每年的資金為20萬(wàn)至22萬(wàn)5千美元。下面我們來(lái)具體看看這三個(gè)項(xiàng)目：

(1)汽車(chē)工業(yè)使用塑料 

這個(gè)項(xiàng)目重新構(gòu)想了塑料汽車(chē)部件的制造，由于燃料效率和電氣化的輕量化趨勢(shì)，塑料汽車(chē)部件的使用越來(lái)越多。研究團(tuán)隊(duì)將利用由化學(xué)工程和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)教授約瑟夫·德西蒙(JosephDeSimone)開(kāi)發(fā)的稱(chēng)為“連續(xù)液體界面生產(chǎn)”的革命性3D打印新方法。通過(guò)使用全新的塑料材料，構(gòu)建塑料汽車(chē)零件在使用壽命結(jié)束時(shí)設(shè)計(jì)、制造和回收的方法。研究人員希望創(chuàng)造循環(huán)的、增材的汽車(chē)制造以及新的回收工藝策略。

(2)動(dòng)態(tài)聚合物網(wǎng)絡(luò) 

另一個(gè)新項(xiàng)目旨在通過(guò)更深入地了解和控制聚合物，包括從分子到體積長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)和微觀結(jié)構(gòu)，解決塑料回收和升級(jí)回收(回收到更高價(jià)值的材料)方面的挑戰(zhàn)。具體而言，研究人員將嘗試建立由動(dòng)態(tài)聚合物網(wǎng)絡(luò)組成的新型塑料的動(dòng)力學(xué)和宏觀特性之間缺失的聯(lián)系。DPN塑料的鍵合是可逆的，這種可逆性可以實(shí)現(xiàn)它們的升級(jí)循環(huán)并減少?gòu)U物的產(chǎn)生。

 (3)3D打印機(jī)制造引擎 

現(xiàn)在3D打印技術(shù)已經(jīng)比較成熟，這個(gè)項(xiàng)目的目標(biāo)是通過(guò)開(kāi)發(fā)一種可重復(fù)使用的3D打印樹(shù)脂來(lái)減少3D打印產(chǎn)生的塑料廢物，該樹(shù)脂可以在多次循環(huán)中打印、批量擦除和重新打印。這將通過(guò)由不同波長(zhǎng)的光觸發(fā)的正交聚合和解聚光化學(xué)實(shí)現(xiàn)。這 些化學(xué)過(guò)程將由納米膠囊獨(dú)特地實(shí)現(xiàn)，納米膠囊由較長(zhǎng)波長(zhǎng)的低能量光觸發(fā)。該項(xiàng)目的首席研究員丹(Dan Congreve)說(shuō)：“3D 打印市場(chǎng)正在以令人眼花繚亂的速度增長(zhǎng)，但絕大多數(shù)材料在一次使用后就被丟棄，大多數(shù)材料只能通過(guò)使用昂貴的專(zhuān)業(yè)設(shè)備才能回收利用，使用這些納米膠囊使我們能夠獲得新的回收方法，使這些材料可以多次回收利用”。另一位研究員丹尼爾(Danielle Mai)補(bǔ)充說(shuō)，我們的目標(biāo)是用回收樹(shù)脂制作印刷品，其物理特性與新鮮樹(shù)脂印刷品的物理特性相當(dāng)。 

考慮到地球面臨的氣候和可持續(xù)性挑戰(zhàn)的緊迫性，斯坦福大學(xué)調(diào)整和擴(kuò)大其研究和教育資源，新建立了一所學(xué)院，主要專(zhuān)注于環(huán)境研究。新學(xué)院匯集并擴(kuò)展了地球、能源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院、兩個(gè)研究所、霍普金斯海洋站的設(shè)施以及與斯坦福工程學(xué)院聯(lián)合的土木與環(huán)境工程系。在新學(xué)院，通過(guò)研究生和跨學(xué)科項(xiàng)目，把來(lái)自斯坦福大學(xué)所有學(xué)校的教師聚集在一起，共同應(yīng)對(duì)需要多種視角的挑戰(zhàn)，例如尋找當(dāng)前塑料使用的替代品。他們希望通過(guò)整個(gè)大學(xué)和外部合作伙伴的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，共同創(chuàng)建和擴(kuò)展針對(duì)可持續(xù)性挑戰(zhàn)的政策和技術(shù)解決方案。