Új típusú műanyag ismételten használható
Utolsó ellenőrzés: 16.10.2021
Minden iLive-tartalmat orvosi szempontból felülvizsgáltak vagy tényszerűen ellenőriznek, hogy a lehető legtöbb tényszerű pontosságot biztosítsák.
Szigorú beszerzési iránymutatásunk van, és csak a jó hírű média oldalakhoz, az akadémiai kutatóintézetekhez és, ha lehetséges, orvosilag felülvizsgált tanulmányokhoz kapcsolódik. Ne feledje, hogy a zárójelben ([1], [2] stb.) Szereplő számok ezekre a tanulmányokra kattintható linkek.
Ha úgy érzi, hogy a tartalom bármely pontatlan, elavult vagy más módon megkérdőjelezhető, jelölje ki, és nyomja meg a Ctrl + Enter billentyűt.
Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának tulajdonában lévő Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratórium új típusú polimert készített. Ezt az anyagot a tervezők típusa szerint szétszereljük és összeszereljük, a megfelelő alak, sűrűség és színárnyalat megszerzése nélkül, a minőség romlása nélkül. Ezt a polimert polidiketoenaminnak, röviden PDK-nak hívták.
A világszerte előállított műanyagot főként nem szabad újrafelhasználni. A szakértők egy új módszert alkalmaztak a gyártásban, amellyel figyelembe veheti a termék molekuláris feldolgozását.
A jelenleg jól ismert és a leggyakoribb műanyag PET (polietilén-tereftalát) csak 25% -ban alkalmas feldolgozásra. A fennmaradó mennyiség égetőművekben, hulladéklerakókban vagy talajban és víztestekben telepedik le.
A műanyag általában hosszú, szén-alapú molekulákból áll, amelyek összekapcsolódnak és polimereket képeznek. Szerkezetük miatt kémiai stabilitást mutatnak - vagyis nem hajlamosak korrózióra. Az anyagnak egy adott felhasználáshoz való hozzáigazításához más kémiai összetevőket adnak hozzá a növényeknél. Például az adalékanyagokra van szükség annak érdekében, hogy a műanyag lágyabbá, vagy fordítva, sűrűbbé váljon. Ezt követően az ilyen adalékanyagok már nem távolíthatók el a kompozícióból, még műanyagok speciális feldolgozása esetén sem.
A különböző kémiai komponensekkel rendelkező anyagokat összekeverik, kombinálják és megolvasztják a feldolgozási folyamat során. Az újragyártott műanyag tulajdonságait szinte lehetetlen megjósolni.
A műanyag újrahasznosítása óriási probléma az egész világon. Most az ökoszisztéma-szennyezés kérdése mindenhol felmerül, és valószínűleg a helyzet romlására kell számítanunk, mivel a fel nem használt és előállított műanyag mennyisége tovább növekszik.
Kiderült, hogy a PDK-t alkotó monomerek könnyen eltávolíthatók az anyag egyszerűen egy erősen savas folyadékba merítésével, amelyben a monomerek és a kiegészítő komponensek közötti kötések megszakadnak.
A tudósok felfedezték a PDK ezt a képességét, amikor különféle savakat adtak az üveg tartályokhoz, amelyeket ragasztókeverékek készítéséhez használtak. A szakemberek észrevették, hogy a ragasztó változik. Ez arra kényszerítette őket, hogy a műanyagot nukleáris mágneses rezonancia és spektroszkópia segítségével elemezzék, amelynek eredményeként felfedezték a monomerek eredetiségét.
További kísérletek kimutatták, hogy a savas környezet a PDK polimereket monomerekké hasítja, miközben egyidejűleg elválasztják őket a további molekuláktól. Ebben az esetben a monomereket polimerekké alakíthatják át, amelyek feldolgozása után teljes mértékben megtisztulnak más komponensektől. A szakértők szerint egy új típusú műanyag ígéretes analógmá válhat más, nem újrahasznosítható anyagokból.
A szakemberek már megtervezték a PDK műanyagok fejlesztését, amelyek széles termomechanikai képességekkel rendelkeznek, a későbbi felhasználáshoz a textil- és a 3D nyomtatásban. A tervek szerint új típusú műanyagokat is előállítanak növényi és környezetbarát anyagokból.
A munka részleteit a Nature Chemistry oldalain mutatták be (www.nature.com/articles/s41557-019-0249-2).