Нов вид пластмаса може да се използва многократно
Последно прегледани: 16.10.2021
Цялото съдържание на iLive е медицински прегледано или е проверено, за да се гарантира възможно най-голяма точност.
Имаме строги насоки за снабдяване и само свързваме реномирани медийни сайтове, академични изследователски институции и, когато е възможно, медицински проучвания, които се разглеждат от специалисти. Имайте предвид, че номерата в скоби ([1], [2] и т.н.) са линкове към тези проучвания.
Ако смятате, че някое от съдържанието ни е неточно, остаряло или под съмнение, моля, изберете го и натиснете Ctrl + Enter.
Националната лаборатория на Лорънс Бъркли, собственост на Министерството на енергетиката на Съединените щати, създаде нов вид полимерен материал. Този материал според типа дизайнери се разглобява и сглобява, като приема необходимата форма, плътност и цветен нюанс без загуба на качество. Този полимер се нарича полидикетоенамин, съкратено PDK.
Пластмасата, произведена в световен мащаб, главно не е за използване. Експертите са приложили нов метод в производството, с който можете да вземете предвид молекулярната обработка на продукта.
Добре известният и най-разпространен в момента пластмасов PET (полиетилен терефталат) е подходящ за обработка само с 25%. Цялото останало количество е в изгаряне, сметища или утайки в почвени и водни тела.
Пластмасата обикновено се състои от дълги молекули на въглеродна основа, които са свързани помежду си и образуват полимери. Поради своята структура те проявяват химическа стабилност - тоест не са податливи на корозия. За да се адаптира материалът към специфична употреба, към него в растенията се добавят други химически компоненти. Например, добавките са необходими, за да се направи пластмасата по-мека или, обратно, по-гъста. Впоследствие такива добавки вече не могат да бъдат премахнати от състава, дори при специализирана обработка на пластмаси.
Материалите с различни химични компоненти се смесват, комбинират и стопяват по време на процеса на обработка. Свойствата на получената пластмаса са почти невъзможни за предсказване.
Рециклирането на пластмаса е огромен проблем в целия свят. Сега навсякъде се повдига въпросът за замърсяването на екосистемите и най-вероятно ще трябва да очакваме влошаване на ситуацията, тъй като количеството на неизползваната и произведена пластмаса продължава да расте.
Оказва се, че мономерите, които съставят PDK, лесно се отстраняват чрез просто потапяне на материала в силно кисела течност, в която връзките между мономерите и допълнителните компоненти се разрушават.
Учените откриха тази способност на PDK при прилагане на различни киселини върху стъклени съдове, използвани за приготвяне на адхезивни смеси. Специалистите забелязаха, че лепилото се променя. Това ги принуди да анализират пластмасата чрез ядрено-магнитен резонанс и спектроскопия, благодарение на което беше открита оригиналността на мономерите.
Допълнителни експерименти показаха, че киселата среда разцепва PDK полимерите в мономери, като същевременно ги отделя от допълнителни молекули. В този случай мономерите могат да бъдат преобразувани в полимери, които след обработката ще бъдат напълно пречистени от други компоненти. Експертите предполагат, че нов тип пластмаса може да се превърне в обещаващ аналог на други материали, които не подлежат на рециклиране.
Специалистите вече са планирали разработването на PDK пластмаси, които имат богат набор от термомеханични възможности, за последваща употреба в текстилната и 3D печатната индустрия. Предвижда се и производството на нови видове пластмаса от растителни и екологично чисти материали.
Подробности за работата бяха представени на страниците на Nature Chemistry (www.nature.com/articles/s41557-019-0249-2).