Uut tüüpi plastikut saab korduvalt kasutada
Viimati vaadatud: 16.10.2021
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 kuuluv Lawrence Berkeley riiklik labor lõi uut tüüpi polümeermaterjali. See materjal on disainerite tüüpide järgi lahti võetud ja kokku pandud, võttes vajaliku kuju, tiheduse ja värvivarju ilma kvaliteeti kaotamata. Seda polümeeri kutsuti polüdiketoeenamiiniks, lühendatult PDK.
Kogu maailmas toodetud plastikut ei tohi peamiselt taaskasutada. Eksperdid on tootmises rakendanud uut meetodit, mille abil saate arvestada toote molekulaarset töötlemist.
Praegu tuntud ja kõige levinum plastist PET (polüetüleentereftalaat) sobib töötlemiseks vaid 25%. Ülejäänud kogus on jäätmepõletusahjudes, prügilates või asustatud pinnasesse ja veekogudesse.
Plast koosneb tavaliselt pikkadest, süsinikul põhinevatest molekulidest, mis on omavahel ühendatud polümeeride moodustamiseks. Oma struktuuri tõttu on neil keemiline stabiilsus - see tähendab, et nad ei ole korrosioonile vastuvõtlikud. Materjali kohandamiseks konkreetseks kasutuseks lisatakse taimedes sellele muid keemilisi komponente. Näiteks on lisandid vajalikud selleks, et muuta plast pehmemaks või vastupidi - tihedamaks. Seejärel ei saa selliseid lisandeid kompositsioonist enam eemaldada, isegi plastide spetsiaalse töötlemise abil.
Erinevate keemiliste komponentidega materjalid segatakse, ühendatakse ja sulatatakse töötlemise käigus. Taastoodetud plasti omadusi on peaaegu võimatu ennustada.
Plasti ümbertöötlemine on tohutu probleem kogu maailmas. Nüüd on ökosüsteemide saastamise küsimus tõstatatud kõikjal ja tõenäoliselt peame ootama olukorra halvenemist, kuna kasutamata ja toodetud plasti kogused kasvavad.
Selgub, et PDK-d moodustavaid monomeere saab hõlpsalt eemaldada, sukeldades materjali lihtsalt tugevalt happelisse vedelikku, milles monomeeride ja lisakomponentide vahelised sidemed purunevad.
Teadlased on selle PDK võime avastanud erinevate hapete kandmisel klaasmahutitesse, mida kasutatakse liimsegude valmistamiseks. Spetsialistid märkasid, et liim on muutumas. See sundis neid plasti analüüsima tuumamagnetresonantsi ja spektroskoopia abil, mille tõttu avastati monomeeride originaalsus.
Edasised katsed näitasid, et happeline keskkond lõhestab PDK polümeerid monomeerideks, eraldades samal ajal neid täiendavatest molekulidest. Sel juhul saab monomeere muuta uuesti polümeerideks, mis pärast töötlemist puhastatakse täielikult teistest komponentidest. Eksperdid soovitavad, et uut tüüpi plast võib saada paljulubavaks analoogiks muudele materjalidele, mida ei saa ringlusse võtta.
Spetsialistid on juba kavandanud PDK plastide väljatöötamist, millel on lai valik termomehaanilisi võimalusi, et neid hiljem kasutada tekstiili- ja 3D-printimistööstuses. Samuti on kavas toota uut tüüpi plasti taimedest ja keskkonnasõbralikest materjalidest.
Töö üksikasjad olid esitatud looduskeemia lehtedel (www.nature.com/articles/s41557-019-0249-2).