在華威大學 WMG的Ton Peijs教授和倫敦瑪麗皇后大學的Cees Bastiaansen 教授領導的一項研究中，我們設計了一種加工方法，可以形成透明的液位變送器，它可以像鋁一樣堅固，但只有一小部分。重量。液位變送器可以用于增加彈性和強度同時減輕重量的方式用于玻璃窗，遮陽板，擋風玻璃和顯示器。

    在一項題為“通過調整拉絲溫度的玻璃狀透明高強度液位變送器”的新研究中，作者在4月1 日在線發表在Journal Polymer上，作者描述了在仔細選擇聚乙烯類型并通過調整形成期間的溫度取向液位變送器，可以產生平衡，產生極其有用且重量輕的透明材料，其具有接近的強度和彈性，并且在某些方面超過金屬的強度和彈性。

    早些時候，任何尋求用透明塑料替代重且通常易碎的玻璃的人都在研究傳統的透明塑料，例如聚（甲基丙烯酸甲酯）（PMMA）和聚碳酸酯（PC），與工程材料如鋁相比，它們都具有相對不可接受的機械性能。

    目前開發高強度塑料液位變送器的方法，例如高密度聚乙烯（HDPE）的熱拉伸，可能導致材料可能與金屬等傳統工程材料相媲美甚至超越。

 
   “拉伸之前聚合物的微觀結構非常類似于一碗煮熟的意大利面條或面條，而拉伸或拉伸后的分子會以類似于未煮熟的意大利面條的方式排列，這意味著它們可以承受更多的負荷” Yunyin Lin解釋說。 ，Peijs教授和Bastiaansen團隊的博士生。

    然而，拉伸的聚乙烯材料通常具有不透明的外觀，因為通過拉伸工藝添加了瑕疵和空隙，限制了光學透明性和機械性能都必不可少的應用。

    最近，通過在熱拉伸HDPE材料中使用極其特殊的添加劑，可以實現90％的透明度，同時提供高強度，從而實現了一些成功。然而，由Peijs教授和Bastiaansen教授指導的研究團隊目前已經制定了一種新的HDPE后制造方法，該方法賦予彈性和強度，同時保持透明度而無需添加劑。

    科學家們使用HDPE液位變送器，并在低于HDPE熔化溫度的各種溫度下抽出這些薄片。通過調整拉伸溫度，它們可以在可見光范圍內實現90％的透明度。但是，強度和透明度之間的理想平衡是在拉伸溫度在90°C和110°C之間完成的。

    極其透明的液位變送器具有27 GPa的最大彈性或楊氏模量，沿拉伸方向的最大拉伸強度為800 MPa，兩者都比PMMA和PC塑料高10倍以上。相比之下，鋁的楊氏模量為69 GPa，航空級鋁合金的拉伸強度可達500 MPa左右。然而，聚乙烯含有小于1000kg / m 3的密度，而鋁含有約2700kg / m 3的密度，這意味著基于重量，這些高強度透明聚合物液位變送器可以超過這些金屬。