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总之，现在工程塑料已广泛用于汽车、航空航天、家用电器、机械建筑和化学工业中作各种结构部件、传动部件、绝缘零件、耐蚀零件和密封件等。在保证有足够强度和其他性能的条件下，产品重量大大减轻。

飞上蓝天的塑料风筝

许多人都放过风筝，但大多数人放风筝是为了娱乐，好玩儿。其实，风筝可以派上大用场，可以进行对人类生活有密切关系的气象研究。小小的风筝能搞气象研究，和塑料有密切的关系。1994年10月，美国科罗拉多大学的科学家本·鲍尔斯科和约翰·伯克斯扎了一只硕大的风筝，面积有15平方米，他们要试验用高强度塑料扎的风筝是不是能可靠的携带探测仪器和经受高空的风力，能否在有雨水的云层中顺利工作和在大气层中采集气样。

为什么他们想起用塑料风筝来搞气象研究呢？原来现在研究高空气象的工具一般都是采用飞机或探空气球携带探空仪器。但用这些手段都相当费钱。制作一个气球花钱多不说，还只能使用一次，上天后就一去不复返，最后只能用降落伞把仪器放下来，气球则“拜拜”了。用飞机的费用更多，而且在复杂的气象条件下飞行，还有相当大的危险性。如果用风筝就灵便多了。

但对这种风筝要求特别高，即必须牢靠结实，本身的重量还不能太大。这些要求现在只有塑料可以做到。例如，现在的聚酯薄膜有很高的强度，不易破损，气密性良好，不怕水，也不吸水。还能耐化学腐蚀。放风筝的线也找到了很牢固的材料，它就是“凯芙拉”。一根“凯芙拉”线可吊起430公斤的重物，6公里长的线才18公斤重。这就是为什么现在的一些防弹衣也是用“凯芙拉”编织的了。

这一天，正是风和日丽，两位科学家将风筝带上仪器放上天。不多久，他们就把风筝放到了3。5公里的高空。他们使用的放线盘每小时可以释放五公里长的线。这只风筝后来在3。5公里的高空停留了两天，上面携带的仪器测量了那里的温度、气压、湿度、臭氧浓度和其他高空污染物。

过去用探空气球时，也可以测量这些气象数据。可惜气球根本不能停留在一个固定的位置，它随风飘。而风筝有绳子拉着，可以基本上待在一个地方。而且气球一般只能在一二公里的高空测量气象数据。用飞机虽然能在任何高度测量，但也不能在一个地点保持4小时以上。

用塑料风筝就方便多了，用系绳在地面操纵，要上就上，要下就下，要停就停，可以在规定的高度让仪器采取任何气样，而且可以反复使用。现在这两位科学家准备在两年内将风筝放到10公里的高空。用它们测量巴西雨林上空的二氧化碳和甲烷排放物和大西洋上空的空气污染情况。这真是塑料上蓝天，再为人类立新功。

新型环保塑料

在当今世界上，塑料随处可见，塑料袋、塑料面盆、塑料衣架、塑料台布、塑料地毯、塑料凉鞋、塑料雨衣、塑料花等，红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，七彩纷呈。但是，塑料制品一旦破损，要处理这些塑料垃圾十分不易。

化学专家指出，作为高分子化合物的塑料，需要200至400年才能分解掉。问题的严重性还在于，如果将塑料袋或一次性快餐盒之类的塑料制品丢弃或掩埋在土壤中，会妨碍农作物的生长。据测算，在每亩土地中残留塑料垃圾4千克，会使玉米减产11～23%，小麦减产10～160％，大豆减产6～10％，蔬菜减产15～60％。

在我国，近两三年来，残留在全国农田里的废盒、废膜已达几十万吨。仅1994年，我国全年使用的塑料餐具，按表面积累计，就达335平方千米，按此推算，两年就可以覆盖一个新加坡。这些塑料餐具如果被牲畜误吃，轻则消化系统得病，重者死亡。将塑料垃圾抛人海洋，被鱼类吞食，也会产生同样的后果。要是将塑料垃圾焚烧，则会释放大量的有毒气体。

在现代生活中，废弃塑料已经成为人类和环境的大敌，形成了所谓“白色污染”。对塑料垃圾的无害处理已成为当今世界的热门研究课题。随着生活水平的提高，人们对食品包装惟“塑（料）”惟“化（学）”的抵抗心理越来越强烈。为此，许多国家和地区都颁布了禁止使用塑料制品包装食品的法令法规，并积极运用化学技术，试制一大批新型的可分解塑料，或者代用品。

关于塑料的分解途径，目前主要有两种：一是通过土壤中的微生物进行分解；二是通过阳光的作用，使高分子链断裂，最后变成二氧化碳和水。

在当代科技条件下，可分解塑料的生产方法有三种：一是利用微生物生产；二是利用木材以及农业、林业加工业的残余物质来生产；三是化学合成法生产。虽然可分解塑料的生产成本还比较高，但是，由于它不会对环境造成污染，所以不少国家已投入小批量工业化生产了。80年代末期，美国可分解塑料的消耗量为13。7万吨，大部分用作包装材料。

英国有一家化学公司发明了一种新型的可分解塑料。这种新型塑料不仅具备以往一些塑料的优点，即经久耐用，稳定防水等性质，而且像自然界中许多有机物一样，能迅速可效地分解成为对人和环境无害的二氧化碳和水。

美国杜邦化学公司研制成功了一种可分解的塑料，它是由可再生的资源，如干酪乳清和玉米制得的。在有水分、空气和菌类存在的情况下，干酪乳清和玉米经过半年左右就可分解为水和二氧化碳。这一类新型塑料制品用于快餐业和食品工业的餐具或包装材料，是十分理想的。

国外还生产了一种光解塑料，它的外观呈微绿色，可作为包装箱内的疏松填充材料。这种塑料经过阳光照射后，就会变成粉末。

目前，也有一些专家对淀粉塑料在内的可溶性塑料抱有不同的看法。他们认为，这些塑料的分解过程并非那么理想，半年之后，75～95％的塑料还残存手掌大小的块状物；在分解过程中也会释放出一些有毒的废物：这种塑料的合成方法复杂．成本较高。

因此，一部分专家认为，寻找与制作塑料代用品，是消除或减少塑料垃圾的又一条新思路。例如，日本、美国、奥地利、意大科等已研制并生产出一批以植物材料制成的餐具。

现在台湾研制出一种塑料餐具，不过这种塑料不是用石油合成的，而是用小麦为原料做成的，其中的主要成分是淀粉，这种塑料既能做餐具盛食物，又能食用，也能当饲料喂猪。即使扔在野外变成垃圾，遇到雨水也会自行分解，不会污染环境。瑞士科学家也发明了一种盛食物的塑料盘，盘子可以吃，如不想吃也可做肥料肥田。据说这种盘子很坚固，从五米高处摔到水泥地上都不会碎。可以预料，用不了多久，可食用的塑料餐具会日益推广。

形形色色的激光器

能产生激光的系统，我们称之为激光器。由于科学技术的发展，激光器的设计和制造也日趋完善，名目繁多的各种型号的激光器，像雨后春笋般地不断涌现。

坚固耐用的固体激光器

固体激光器的工作物质是在基质材料的晶体或玻璃中均匀地掺入少量的激活离子（指能级结构具备光放大条件的离子）。真正发光的是激活离子，如红宝石三能级系统中的铬离子、钕玻璃四能级系统中的钕离子等，因此，又称为固体离子激光器。激活离子按元素周期表中所分有三类：过渡性金属元素—铬、锰、钴、镍、钒等；大多数稀土元素—钕、镝、钬、镨等；个别放射性元素如铀等。每种激活离子都具有与之相适应的一种或几种基质材料。晶体已有上百种，玻璃几十种，但真正实用的基质材料不过是红宝石和钇铝石榴晶体以及硅酸盐、硼酸盐、磷酸盐、硼硅和氟化物玻璃等几种。

固体材料的活性离子密度介于气体和半导体之间。固体材料的亚稳态寿命比较长，自发辐射的光能损失小，贮能能力强，故适于采用所谓的调Q技术产生高功率脉冲激光。另外，固体材料的荧光线较宽，经“锁模”后可以获得超短脉冲的超强激光辐射。固体激光器中，红宝石是三能级系统，其余大都是四能级系统。

固体激光器通常用泵灯进行光激励，所以寿命和效率受到泵灯的限制。尽管如此，固体器件小而坚固，脉冲辐射功率很高，所以应用范围较广泛。

小巧玲珑的半导体激光器

固态物质中，允许大量电子自由自在地在它里面流动的叫导体；只允许极少数电子通过的叫绝缘体；导电性低于导体又高于绝缘体的叫半导体。激光工作物质采用半导体的激光器叫半导体激光器。尽管半导体本身也是一种固体，而且发光机理就本质上讲与固体激光器没有多大差别。但由于半导体物质结构不同，产生激光的受激辐射跃迁的高能级和低能级分别是“导带”和“价带”，辐射是电子与“空穴”复合的结果，具有其特殊性，所以没有将它列入固体激光器。

半导体激光工作物质有几十种，较为成熟的是砷化镓（GaAs）、掺铝砷化镓等。激励方式有光泵浦、电子轰击、电注入式等。

半导体激光器体积小、重量轻、寿命长、结构简单，因此，特别适于在飞机、军舰、车辆和宇宙飞船上使用。有些半导体激光器可以通过外加的电场、磁场、温度、压力等改变激光的波长，即所谓的调谐，可以很方便地对输出光束进行调制；半导体激光器的波长范围为0。32～34微米，较宽广。它能将电能直接转换为激光能，效率已达10%以上。所有这些都使它受到重视，所以发展迅速，目前已广泛应用于激光通信、测距、雷达、模拟、警戒、引燃引爆和自动控制等方面。

半导体激光器最大的缺点是：激光性能受温度影响大，比如砷化镓激光，当温度从绝对温度77°K变到室温时，激光波长从0。84变到0。91微米。另外，效率虽高，但因体积小，总功率并不高，室温下连续输出不过几十毫瓦，脉冲输出只有几瓦到几十瓦。光束的发散角，一般在几度到20度之间，所以在方向性、单色性和相干性等方面较差。

结构简单的气体激光器

以气体为工作物质的激光器称为气体激光器。它是目前品种最多、应用很广泛的一类激光器。单色性和相干性都比较好，能长时间较稳定地工作，大都能连续工作。激光波长已达数千种，广泛地分布在紫外到远红外波段范围内。一般说来，气体激光器结构简单、造价低廉、操作方便。由于上述优点，在民用和科学研究中，比如工农业、医学、精密测量、全息技术等方面应用很广。但多数工作气体的气压较低，单位体积中的粒子数大约只有固体中激活离子数的千分之几，所以瞬时功率不高。不过少数象二氧化碳（C0＼－2）气体激光器：不论脉冲辐射功率还是连续辐射功率都达到了相当高的水平。

气体激光工作物质有原子、离子和分子气体三大类。原子气体都是中性的，激活成分惰性气体（氦、氖、氩、氪、氙）和金属蒸气（铯、铅、锌、锰、铜）等。惰性气体原子的激光波长大都分布在红外、远红外区，少数在可见光范围。氦氖气体是其典型代表。