近期，Kumar Shanmugam教授領(lǐng)導(dǎo)博祿(Borouge)集團(tuán)（北歐化工與阿布扎比國(guó)家石油公司的一家合資企業(yè)，主要方向?yàn)樗芰系纳a(chǎn)和研發(fā)）的研究人員完成了一項(xiàng)技術(shù)突破。

       Kumar Shanmugam教授的這項(xiàng)研究主要用于改良包裝材料，提高其聚合物的密閉性，尤其是對(duì)氧氣的滲透的保護(hù)作用。目前通用的包裝材料中，氧氣往往可以滲透進(jìn)入內(nèi)部，導(dǎo)致食品等腐爛變質(zhì)。而如果能改善用于包裝的聚合物的性能，則食品等易氧化的物質(zhì)則可以保存較長(zhǎng)的時(shí)間。

       根據(jù)博祿(Borouge)集團(tuán)提供的實(shí)驗(yàn)所需的聚丙烯樹(shù)脂以及聚乙烯，Kumar Shanmugam教授及其團(tuán)隊(duì)在Masdar 研究所進(jìn)行了多種混合材料的實(shí)驗(yàn)。并由博祿(Borouge)集團(tuán)進(jìn)行專門的氧氣滲透的檢測(cè)。

       最終，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，由石墨烯、碳納米管以及納米級(jí)的硅酸鹽黏土混合而成的材料對(duì)于氧氣的阻隔作用是最好的，而且還可以有效的減緩氧氣在包裝材料內(nèi)的擴(kuò)散。“這種混合材料首先可以阻斷氧氣擴(kuò)散的途徑，其次材料對(duì)于氧氣有一定的吸收作用，可以進(jìn)一步降低包裝內(nèi)的氧含量”該研究團(tuán)隊(duì)的 研究員Yanbin Cui以及Shailesh Kundalwa闡述了這種材料的主要功能。

       “其實(shí)這種混合材料中每種都發(fā)揮著重要作用，碳納米管和石墨烯提供了完美的屏障，同時(shí)使聚合物具有一定的透光性，而納米顆?？梢詫?duì)進(jìn)入的氧氣進(jìn)行吸收。打個(gè)比方，硅酸樣黏土可以減少15%氧氣擴(kuò)散，石墨烯為23%，碳納米管則達(dá)到40%”Kumar Shanmugam教授調(diào)侃道。除了上述三種主要材料外，還要在外面加上一層涂層，目的是增強(qiáng)包裝材料的壽命，對(duì)于保護(hù)食品也有一定的作用。此外，涂層的使用可以減少混合材料的消耗量，對(duì)于一個(gè)企業(yè)來(lái)說(shuō)，經(jīng)濟(jì)效益也是相當(dāng)可觀的。

       這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)除了用于食品包裝外，對(duì)于一些可燃?xì)?、石油等管道的建設(shè)也具有重要意義。Kumar Shanmugam教授表示下一步的研究方向就是對(duì)于這些能源產(chǎn)業(yè)管道運(yùn)輸材料的研究，這個(gè)市場(chǎng)的前景是非常好的。