大家在準(zhǔn)備美國碩士申請(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。很多學(xué)校還特意成立新的學(xué)術(shù)部門或者學(xué)院，開展相關(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題導(dǎo)致污染，塑料的制造過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。總體上，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。”Precourt 研究所所長崔毅表示，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)。”

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 20萬至 22萬5千美元。下面我們來具體看看這三個(gè)項(xiàng)目：

1、汽車工業(yè)使用塑料

這個(gè)項(xiàng)目重新構(gòu)想了塑料汽車部件的制造，由于燃料效率和電氣化的輕量化趨勢(shì)，塑料汽車部件的使用越來越多。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( Joseph DeSimone)開發(fā)的稱為“連續(xù)液體界面生產(chǎn)”的革命性 3D 打印新方法。通過使用全新的塑料材料，構(gòu)建塑料汽車零件在使用壽命結(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)目旨在通過更深入地了解和控制聚合物，包括從分子到體積長度的設(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)并減少廢物的產(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)是通過開發(fā)一種可重復(fù)使用的 3D 打印樹脂來減少 3D 打印產(chǎn)生的塑料廢物，該樹脂可以在多次循環(huán)中打印、批量擦除和重新打印。這將通過由不同波長的光觸發(fā)的正交聚合和解聚光化學(xué)實(shí)現(xiàn)。這些化學(xué)過程將由納米膠囊獨(dú)特地實(shí)現(xiàn)，納米膠囊由較長波長的低能量光觸發(fā)。該項(xiàng)目的首席研究員丹（Dan Congreve） 說：“3D 打印市場(chǎng)正在以令人眼花繚亂的速度增長，但絕大多數(shù)材料在一次使用后就被丟棄，大多數(shù)材料只能通過使用昂貴的專業(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，我們的目標(biāo)是用回收樹脂制作印刷品，其物理特性與新鮮樹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，通過研究生和跨學(xué)科項(xiàng)目，把來自斯坦福大學(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。他們希望通過整個(gè)大學(xué)和外部合作伙伴的專業(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。

最后，小編不得不感慨，科研的力量真的很大。研究者們從事著改變世界，改變?nèi)祟惖墓ぷ鳌４蠹以跍?zhǔn)備美國的研究生申請(qǐng)和博士申請(qǐng)的時(shí)候一定要全面了解項(xiàng)目研究的課題和方向。加入一個(gè)強(qiáng)大的科研團(tuán)隊(duì)，不僅僅鍛煉自己的學(xué)習(xí)能力，更重要的是能實(shí)現(xiàn)很多宏大的目標(biāo)。