Naujo tipo plastiką galima naudoti pakartotinai
Paskutinį kartą peržiūrėta: 16.10.2021
Visas „iLive“ turinys yra peržiūrėtas medicinoje arba tikrinamas, kad būtų užtikrintas kuo didesnis faktinis tikslumas.
Mes turime griežtas įsigijimo gaires ir susiejamos tik su geros reputacijos žiniasklaidos svetainėmis, akademinių tyrimų institucijomis ir, jei įmanoma, medicininiu požiūriu peržiūrimais tyrimais. Atkreipkite dėmesį, kad skliausteliuose ([1], [2] ir tt) esantys numeriai yra paspaudžiami nuorodos į šias studijas.
Jei manote, kad bet koks mūsų turinys yra netikslus, pasenęs arba kitaip abejotinas, pasirinkite jį ir paspauskite Ctrl + Enter.
Lawrence'o Berkeley nacionalinė laboratorija, priklausanti JAV energetikos departamentui, sukūrė naujos rūšies polimerinę medžiagą. Ši medžiaga pagal dizainerių tipą yra išmontuojama ir surenkama atsižvelgiant į reikiamą formą, tankį ir spalvų atspalvį, neprarandant kokybės. Šis polimeras buvo vadinamas polidiketoenaminu, sutrumpintai PDK.
Pasaulyje pagamintas plastikas daugiausia neturi būti pakartotinai naudojamas. Ekspertai gamyboje pritaikė naują metodą, su kuriuo galite atsižvelgti į produkto molekulinį apdorojimą.
Šiuo metu žinomas ir labiausiai paplitęs plastikinis PET (polietileno tereftalatas) tinka perdirbti tik 25 proc. Visas likęs kiekis yra deginimo krosnyse, sąvartynuose arba nusėda dirvožemyje ir vandens telkiniuose.
Plastikas paprastai susideda iš ilgų, anglies pagrindo molekulinių molekulių, kurios yra sujungtos tarpusavyje ir sudaro polimerus. Dėl savo struktūros jie pasižymi cheminiu stabilumu - tai yra, jie nėra jautrūs korozijai. Kad medžiaga būtų pritaikyta konkrečiam naudojimui, augaluose į ją pridedami kiti cheminiai komponentai. Pavyzdžiui, priedai yra būtini, kad plastikas būtų minkštesnis arba, atvirkščiai, tankesnis. Vėliau tokių priedų nebegalima pašalinti iš kompozicijos, net specialiai perdirbant plastiką.
Medžiagos su skirtingais cheminiais komponentais perdirbimo metu sumaišomos, sujungiamos ir išlydomos. Numatyti pakartotinai gauto plastiko savybes beveik neįmanoma.
Plastiko perdirbimas yra didžiulė problema visame pasaulyje. Dabar visur keliamas ekosistemų taršos klausimas ir greičiausiai turėsime tikėtis, kad padėtis pablogės, nes ir toliau auga nenaudojamo ir gaminamo plastiko kiekis.
Pasirodo, kad PDK sudarantys monomerai lengvai pašalinami tiesiog panardinant medžiagą į stipriai rūgštinį skystį, kuriame nutrūksta jungtys tarp monomerų ir papildomų komponentų.
Šį PDK sugebėjimą mokslininkai atrado taikydami įvairias rūgštis į stiklinius indus, naudojamus lipnių mišinių paruošimui. Specialistai pastebėjo, kad klijai keičiasi. Tai privertė juos analizuoti plastiką branduolinio magnetinio rezonanso ir spektroskopijos būdu, dėl to buvo atrastas monomerų originalumas.
Kiti eksperimentai parodė, kad rūgštinė aplinka skaido PDK polimerus į monomerus, tuo pačiu atskirdama juos nuo papildomų molekulių. Tokiu atveju monomerai gali būti vėl paversti polimerais, kurie po perdirbimo bus visiškai išgryninti iš kitų komponentų. Ekspertai siūlo, kad naujo tipo plastikas gali tapti perspektyviu kitų medžiagų, kurios nėra perdirbamos, analogu.
Specialistai jau yra suplanavę PDK plastikų, turinčių platų termomechaninių galimybių spektrą, plėtrą, kad vėliau būtų naudojami tekstilės ir 3D spausdinimo pramonėje. Taip pat planuojama gaminti naujas plastiko rūšis iš augalų ir aplinkai nekenksmingų medžiagų.
Informacija apie darbą buvo pateikta Gamtos chemijos puslapiuose (www.nature.com/articles/s41557-019-0249-2).