Uued väljaanded
Uut tüüpi plasti saab kasutada korduvalt
Viimati vaadatud: 02.07.2025
Kõik iLive'i sisu vaadatakse meditsiiniliselt läbi või seda kontrollitakse, et tagada võimalikult suur faktiline täpsus.
Meil on ranged allhanke juhised ja link ainult mainekate meediakanalite, akadeemiliste teadusasutuste ja võimaluse korral meditsiiniliselt vastastikuste eksperthinnangutega. Pange tähele, et sulgudes ([1], [2] jne) olevad numbrid on nende uuringute linkideks.
Kui tunnete, et mõni meie sisu on ebatäpne, aegunud või muul viisil küsitav, valige see ja vajutage Ctrl + Enter.
Ameerika Ühendriikide Energeetikaministeeriumile kuuluva Lawrence Berkeley riikliku labori töötajad on loonud uut tüüpi polümeermaterjali. Seda materjali, nagu ka ehituskomplekti, saab lahti võtta ja kokku panna, võttes vajaliku kuju, tiheduse ja värvitooni ilma kvaliteeti kaotamata. Seda polümeeri nimetatakse polüdiketoenamiiniks ehk lühidalt PDK-ks.
Suurem osa maailmas toodetud plastist ei ole taaskasutatav. Eksperdid on tootmises kasutanud uut meetodit, mis võimaldab toote molekulaarset taaskasutamist.
Hetkel tuntud ja levinuim plast, PET (polüetüleentereftalaat), on vaid 25% ulatuses taaskasutatav. Ülejäänu satub jäätmepõletusahjudesse, prügimägedele või settib pinnasesse ja veekogudesse.
Plastid koosnevad tavaliselt pikkadest süsinikupõhistest molekulidest, mis on omavahel ühendatud polümeeride moodustamiseks. Oma struktuuri tõttu on neil keemiline stabiilsus – see tähendab, et nad ei korrodeeru. Materjali kohandamiseks konkreetseks otstarbeks lisatakse tootmisel muid keemilisi komponente. Näiteks on vaja lisandeid plasti pehmendamiseks või vastupidi tihedamaks muutmiseks. Seejärel ei saa selliseid lisandeid enam koostisest eemaldada isegi spetsiaalse plastitöötluse abil.
Erinevate keemiliste komponentidega materjalid segatakse, kombineeritakse ja sulatatakse ringlussevõtu käigus. Ringlussevõetud plasti omadusi on peaaegu võimatu ennustada.
Plastiku ringlussevõtt on tohutu probleem kogu maailmas. Ökosüsteemi saastamise küsimust tõstatatakse kõikjal ja tõenäoliselt peame eeldama olukorra halvenemist, kuna ringlussevõetamata ja toodetud plasti hulk jätkuvalt suureneb.
Selgub, et PDK-d moodustavad monomeerid on kergesti eemaldatavad, kastes materjali lihtsalt väga happelisse vedelikku, mis hävitab monomeeride ja lisakomponentide vahelised sidemed.
Teadlased avastasid selle PDK võime, kui nad kandsid liimisegude valmistamiseks kasutatavatele klaasmahutitele erinevaid happeid. Spetsialistid märkasid, et liim muutus. See sundis neid plastikut analüüsima tuumamagnetresonantsi ja spektroskoopia abil, mis näitas monomeeride originaalsust.
Edasised katsed näitasid, et happeline keskkond lagundab PDK polümeerid monomeerideks, eraldades need samaaegselt täiendavatest molekulidest. Monomeere saab seejärel uuesti polümeerideks muuta, mis pärast ringlussevõttu on täiesti vabad muudest komponentidest. Eksperdid väidavad, et uut tüüpi plastist võib saada paljulubav analoog teistele materjalidele, mida ei saa ringlusse võtta.
Eksperdid on juba kavandanud PDK-plastide väljatöötamist laia termomehaaniliste omadustega edasiseks kasutamiseks tekstiili- ja 3D-printimise tööstuses. Samuti on kavas toota uut tüüpi plaste taimsetest ja keskkonnasõbralikest materjalidest.
Töö üksikasjad esitati ajakirja Nature Chemistry lehekülgedel (www.nature.com/articles/s41557-019-0249-2).