美科学家一言不合就想要用塑料造桥

塑料的不可降解性一直受到人们的诟病，研究人员终于给塑料找到了解脱的办法，未来的建筑、桥梁、坦克、运兵车、悍马和民用车辆会不会都将是塑料的天下。看看Thomas Nosker教授是如何把塑料变废为宝的。

你能想象到重量比钢铁轻，使用寿命比木材长，并且强大到足以支撑起120吨机车的一种材料么?

现在你脑海中所想象的这种材料已经可以利用回收的牛奶瓶、咖啡杯和其它一些塑料进行制造。

这种设计灵巧、无毒无害的材料被称作结构塑料木材，由Rutgers大学材料科学与工程学院的助理研究教授、先进材料中心的不混溶复合材料部门的首席研究员Thomas Nosker发明。Nosker的研究生Richard W. Renfree对这种具有革命性材料的发明也做出了自己的贡献，后来他成为了Rutgers大学教授。

Nosker说：“人们抱怨塑料是因为它不降解，而我们找到了让这种缺点转化为产品优点的途径。”

结构塑料木材正在越来越多的应用于美国陆军基地的桥梁建设，以及美国和海外码头、野餐桌、公园长椅、停车场和一些其它结构的建设。仅在美国，结构塑料木材就已经制造了约150万个铁路枕木。由于每根枕木的重量约为200磅，这意味着大约3亿磅的塑料最终不会填埋在垃圾场、窒息海洋生物和污染海滩土壤。

Nosker是一位硕果累累的发明家，数十年来他和他的同事在塑料研究方面始终处于前沿位置。他们开发了几种结构类型的再生塑料木材，在用机器制造塑料木材时加入阻燃剂，并通过一个标准来测试它们的性能。总之，Nosker除了海外专利，在美国共拥有28项专利或正在申请的专利，为Rutgers大学获得数百万美元的收入。

找到关键：正确的塑料混合

现在59岁的Nosker，三十年前在Rutgers大学读博士期间曾试图处理堆积如山的废弃容器。塑料迅速取代了玻璃成为两个大容量饮品----牛奶和汽水的包装材料，最终进入垃圾填埋厂。

Nosker和其他研究人员设计了一种分类、清洗和加工聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)汽水瓶的方法。利用汽水瓶制造的地毯、绝缘外套、填充床垫、甚至新的汽水瓶让他们获得了不少利润。更令人头疼的另一种被称为高密度聚乙烯(HDPE)的塑料废物已经可以用来制造牛奶瓶。

Nosker说：“HDPE的价格之低已经负担不起准备回收的牛奶瓶的清洗费用，但我们不能只是转身就把它扔掉。塑料专家说它存在潜在的回收价值，所以我们想做这方面的工作。”

最初，Nosker和他的同事们试图用瓶子代替化学处理过的木材用在公园长椅和甲板上。但是回收的HDPE经过人们反复坐或经常走在上面的时候，随着时间的推移会出现下垂的现象。一些研究人员曾试图把HDPE和其它塑料结合使用在食物和家庭用品包装盒上，但没有成功。

然后Nosker找到了一套可行的方案。

Nosker说：“我们把HDPE和来自旧的大个集装箱的聚苯乙烯以一定的比例混合，这样就会因为微小颗粒的交错使混合的塑料产生强度。

从创造一个可以利用的再生塑料到使用它们制造物品是一个巨大的飞跃。几个世纪以来，来自森林的木材一直是耐用、易加工和贮存量大的建筑原材料。但是木材也有它自身的缺点;因为它需要防护昆虫、其它动物和元素，所以要经过有毒、可以浸入土壤的防腐剂处理，这样水和地下水就会对人、动物和植物造成风险。结构再生塑料木材大多数是硬塑料起增强作用的聚乙烯或如汽车保险杠的再生复合材料，不会存在这样的风险。

18年前，Nosker和材料工程师Richard G. Lampo在位于Champaign Illinois的美国陆军工程兵部队的结构工程研究实验室为车辆在Missouri的Fort Leonard Wood建造了首个结构再生塑料木材桥。

最近参观过桥的Lampo说：“野餐桌和公园长椅的大量工业生产是一个很好的应用，但我们正在尝试根据人们的需求推动包装袋的应用并且有效的节约成本，这是一个志在必得的方案。”

为美国军队建设更多的桥梁

今天，Nosker的发明正广泛应用于环境复杂的铁路交叉口，并且铁路枕木的耐久性也在大大提高。例如，Chicago交通局发现塑料枕木对于高架桥的裂缝修复是一种经济的选择。

2002年，Nosker帮助New Jersey在环境脆弱的松林地建立了第一座结构再生塑料桥。这座桥是具有创造性的工字梁设计，虽然经受了元素的风化，但依旧可以顺畅通车。

Rutgers大学已经把这项一流的技术授权给了两家公司：位于Ohio的AXION International Inc. of Zanesville，这家公司利用再生材料制造铁路枕木和建筑制品;以及制造同类产品位于London的Sicut Enterprises Limited。