新創材料的最新進展

全球生產的大部分塑膠被用作包裝材料，而消費者購買的包裝中只有約 68% 被回收利用，導致每年有數噸塑膠流入海洋。由於這些問題，生物聚合物作為包裝材料的使用在過去幾十年中變得越來越流行，需要轉向更環保的替代品。儘管天然生物聚合物可能是傳統塑膠的有吸引力的替代品，但一般而言，由生物材料製成的薄膜通常機械強度低且阻隔性能差，這會影響包裝產品的安全性。然而，這些性能可以通過添加某些材料（例如殼聚糖或海藻酸鹽）或通過交聯來改善。這是許多最近和正在進行的研究項目的工作，例如，這些項目正在使用質構儀探索這些想法的機械適用性：

具有竹葉抗氧化劑和氧化鋅納米粒子的殼聚糖基薄膜在活性食品包裝中的應用

使用從種子油中提取的奇亞籽副產品為農業食品工業開發新的可生物降解薄膜

尼祿羅非魚 (Oreochromis niloticus) 廢蛋白基薄膜

向日葵果膠的成膜特性及結構分析

椰子甘蔗渣纖維素（Cocos nucifera L.）增強澱粉膜的製備及生物降解分析

葫蘆巴蛋白基可食膜的研製與表徵

雞毛角蛋白薄膜生物降解活性評價

基於馬鈴薯果汁的具有異常良好的氧氣阻隔性能的生物塑膠薄膜

塑膠吸管在製造過程中會產生廢物並釋放溫室氣體。儘管如此，與其他選項相比，它們提供了卓越的感官體驗。康奈爾大學的科學家們一直在研究替代可生物降解和可重複使用的吸管作為一次性塑膠的替代品。本研究回顧了這種體驗的各個方面，以及消費者使用吸管的動機。他們使用質構儀進行三點彎曲測試，測量了吸管浸泡在水中的耐久性。

與此同時，捷克共和國的科學家正在研究塑膠餐具替代品：可生物降解勺的案例研究。

真菌菌絲體是用於替代傳統塑膠的生物複合材料的多功能、高產和可持續的來源。然而，只有極少數真菌菌株已被表徵，許多菌株仍然沒有作為傳統不可生物降解材料的潛在競爭對手進行探索。此外，菌絲體複合材料在常見的、具有挑戰性的環境條件下（例如不斷變化的濕度和溫度）的功能沒有得到很好的表徵。赫爾辛基大學的研究人員評估了新型真菌菌株生產的真菌複合材料的性能，包括木黴和雙孢蘑菇，在燕麥殼和油菜籽餅上榨油後生長。他們使用質構儀進行壓縮測試。結果表明，菌絲體複合材料具有疏水性和強度，特別是在油菜籽餅上生長時。在連續增加和減少濕度後，生長在油菜籽餅上的雙孢菌表現出增加的硬度。這些新型菌絲體複合材料的防潮性對於新型可持續材料解決方案來說是令人鼓舞的。

泡沫玻璃是一種絕緣材料，由碎玻璃和石灰石或碳等材料組成。因為玻璃是其成分的很大一部分，所以它具有玻璃的一些相同優點。泡沫玻璃有許多應用。它可以特殊成型用於管道或罐等絕緣物體或用於生產結構絕緣板。其他應用包括冷藏和浮選設備。使用質構儀在該材料領域開展的工作包括：

再生鋁矽酸鹽玻璃基廢料生產泡沫玻璃的非常規工藝

玻璃廢料冷膨脹製備泡沫玻璃的新方法

微波輻照氮化矽和氧化錳製成的泡沫玻璃

使用橡樹葉作為植物發泡劑製造泡沫玻璃

其他材料也正在開發中，以提供形狀恢復、壓縮強度、粘合性、硬度或剛度等特性——機械性能取決於材料的用途：

基於化學發泡劑濃度的天然橡膠泡沫形態與彈性的關係

填料對橡膠泡沫回收率的影響：從理論到應用

聚苯乙烯和中密度纖維板複合材料的機械和熱性能

從酶解甘油中獲得的硬質聚氨酯泡沫：評估脂肪酶對生物多元醇組成和聚合物特性的影響

消費後（廢）發泡聚苯乙烯粘合劑材料開發研究：雙刃劍

在快節奏的電子世界中，行動電話技術的不斷重新開發要求評估材料的性能，為消費者提供新的功能機會和體驗。隨著顯示相關技術的最新發展，已經研究和開發了在使用階段可變形的顯示裝置，例如折疊、卷成卷狀或像橡皮筋一樣拉伸。這些顯示器可以變形為各種形狀，因此可以同時滿足使用階段對較大顯示器和便攜性較小顯示器的需求。然而，現有的可折疊顯示器用粘合劑組合物存在這樣的問題，即即使滿足這樣的折疊可靠性條件，在-20℃進行動態折疊試驗時也會發生分層和麵板破損，LG最近發佈了一項專利在保持現有的可折疊顯示器用粘合劑組合物的特性，如室溫和高溫下的可靠性條件和粘合特性的同時，提供令人滿意的可靠性條件，即使在-20°C下進行折疊試驗時也不會引起分層和斷裂等問題。他們在這項專利中使用質構儀進行剝離測試，以尋求完美的粘合劑組合物。

由於質構儀的應用是以經驗或類比的方式進行的，因此它經常被用於工業的創新領域，例如新材料的創造和開發。由於不受基本或標準方法和分析選項的約束，可以提供其他材料測試儀器無法提供的方法開發靈活性。因此，在無數最近的專利申請中發現，對於機械測試問題，需要用於測量新材料性能的測試解決方案，而這些問題無法通過應用嚴格的老式標準方法方法進行評估的。想瞭解更多創新材料應用，請訪問我們的創新材料物理性能測量頁面。