Нові публікації
Новий вид пластику можна використовувати багаторазово
Останній перегляд: 02.07.2025
Весь контент iLive перевіряється медичними експертами, щоб забезпечити максимально можливу точність і відповідність фактам.
У нас є строгі правила щодо вибору джерел інформації та ми посилаємося тільки на авторитетні сайти, академічні дослідницькі інститути і, по можливості, доведені медичні дослідження. Зверніть увагу, що цифри в дужках ([1], [2] і т. д.) є інтерактивними посиланнями на такі дослідження.
Якщо ви вважаєте, що який-небудь з наших матеріалів є неточним, застарілим або іншим чином сумнівним, виберіть його і натисніть Ctrl + Enter.
Співробітники Національної лабораторії імені Лоуренса в Берклі, що належить Міністерству енергетики США, створили новий тип полімерного матеріалу. Цей матеріал, подібно до конструктора, можна розбирати та збирати, приймаючи необхідну форму, щільність та відтінок кольору без втрати якості. Цей полімер називається полідикетоенамін, або скорочено ПДК.
Більшість пластику, що виробляється у світі, не підлягає переробці. Експерти застосували новий метод виробництва, який дозволяє молекулярну переробку продукту.
Найвідоміший і найпоширеніший на даний момент пластик, ПЕТ (поліетилентерефталат), лише на 25% придатний для переробки. Решта потрапляє на сміттєспалювальні заводи, звалища або осідає в ґрунті та водоймах.
Пластмаси зазвичай складаються з довгих молекул на основі вуглецю, які з'єднані між собою, утворюючи полімери. Завдяки своїй структурі вони демонструють хімічну стабільність, тобто не піддаються корозії. Щоб адаптувати матеріал до конкретного використання, у виробництві до нього додають інші хімічні компоненти. Наприклад, потрібні добавки, щоб зробити пластик м'якшим або, навпаки, щільнішим. Згодом такі добавки вже неможливо видалити зі складу, навіть за допомогою спеціалізованої обробки пластику.
Матеріали з різними хімічними компонентами змішуються, поєднуються та плавляться під час процесу переробки. Властивості переробленого пластику майже неможливо передбачити.
Переробка пластику є величезною проблемою в усьому світі. Питання забруднення екосистеми піднімається повсюди, і нам, найімовірніше, доведеться очікувати погіршення ситуації, оскільки кількість непереробленого та виробленого пластику продовжує зростати.
Виявляється, що мономери, що входять до складу ПДК, легко видаляються простим зануренням матеріалу в сильнокислу рідину, яка руйнує зв'язки між мономерами та додатковими компонентами.
Вчені виявили цю здатність ПДК під час нанесення різних кислот на скляні контейнери, що використовуються для приготування клейових сумішей. Фахівці помітили, що клей змінюється. Це змусило їх проаналізувати пластик за допомогою ядерного магнітного резонансу та спектроскопії, що виявило оригінальність мономерів.
Подальші експерименти показали, що кисле середовище розщеплює полімери PDK на мономери, одночасно відокремлюючи їх від додаткових молекул. Мономери потім можна повторно перетворити на полімери, які після переробки будуть повністю вільними від інших компонентів. Експерти припускають, що новий тип пластику може стати перспективним аналогом інших матеріалів, які не підлягають переробці.
Експерти вже запланували розробку PDK-пластиків з широким спектром термомеханічних можливостей для подальшого використання в текстильній промисловості та 3D-друку. Також планується виробництво нових видів пластику з рослинних та екологічно чистих матеріалів.
Деталі роботи були представлені на сторінках журналу Nature Chemistry (www.nature.com/articles/s41557-019-0249-2).