Ένας νέος τύπος πλαστικού μπορεί να χρησιμοποιηθεί επανειλημμένα
Τελευταία επισκόπηση: 16.10.2021
Όλα τα περιεχόμενα του iLive ελέγχονται ιατρικά ή ελέγχονται για να διασφαλιστεί η όσο το δυνατόν ακριβέστερη ακρίβεια.
Έχουμε αυστηρές κατευθυντήριες γραμμές προμήθειας και συνδέουμε μόνο με αξιόπιστους δικτυακούς τόπους πολυμέσων, ακαδημαϊκά ερευνητικά ιδρύματα και, όπου είναι δυνατόν, ιατρικά επισκοπικά μελέτες. Σημειώστε ότι οι αριθμοί στις παρενθέσεις ([1], [2], κλπ.) Είναι σύνδεσμοι με τις οποίες μπορείτε να κάνετε κλικ σε αυτές τις μελέτες.
Εάν πιστεύετε ότι κάποιο από το περιεχόμενό μας είναι ανακριβές, παρωχημένο ή αμφισβητήσιμο, παρακαλώ επιλέξτε το και πατήστε Ctrl + Enter.
Το εθνικό εργαστήριο του Lawrence Berkeley, που ανήκει στο Υπουργείο Ενέργειας των Ηνωμένων Πολιτειών, δημιούργησε ένα νέο είδος πολυμερούς υλικού. Το υλικό αυτό, από τον τύπο των σχεδιαστών, αποσυναρμολογείται και συναρμολογείται, παίρνοντας το απαραίτητο σχήμα, πυκνότητα και χρωματική απόχρωση χωρίς απώλεια ποιότητας. Αυτό το πολυμερές ονομαζόταν πολυδιπενοεναμίνη, συντομογραφημένη με PDK.
Το πλαστικό που παράγεται παγκοσμίως δεν πρέπει να επαναχρησιμοποιείται. Οι ειδικοί έχουν εφαρμόσει μια νέα μέθοδο παραγωγής, με την οποία μπορείτε να λάβετε υπόψη τη μοριακή επεξεργασία του προϊόντος.
Η γνωστή και πιο συνηθισμένη αυτή τη στιγμή πλαστικό ΡΕΤ (τερεφθαλικό πολυαιθυλένιο) είναι κατάλληλη για επεξεργασία μόνο κατά 25%. Όλο το υπόλοιπο ποσό βρίσκεται σε αποτεφρωτήρες, χώρους υγειονομικής ταφής ή εγκατασταθεί σε χώμα και υδάτινα σώματα.
Το πλαστικό αποτελείται συνήθως από μακρά μοριακά μόρια με βάση τον άνθρακα που συνδέονται μαζί για να σχηματίσουν πολυμερή. Λόγω της δομής τους, επιδεικνύουν χημική σταθερότητα - δηλαδή δεν είναι επιρρεπή στη διάβρωση. Για την προσαρμογή του υλικού σε μια συγκεκριμένη χρήση, προστίθενται άλλα χημικά συστατικά στα φυτά. Για παράδειγμα, τα πρόσθετα είναι απαραίτητα για να γίνει το πλαστικό μαλακό ή αντίστροφα πυκνότερο. Ακολούθως, τέτοια πρόσθετα δεν μπορούν πλέον να απομακρυνθούν από τη σύνθεση, ακόμη και με εξειδικευμένη επεξεργασία πλαστικών.
Τα υλικά με διαφορετικά χημικά συστατικά αναμειγνύονται, συνδυάζονται και τήκονται κατά τη διαδικασία επεξεργασίας. Οι ιδιότητες του επανακτηθέντος πλαστικού είναι σχεδόν αδύνατο να προβλεφθούν.
Η ανακύκλωση πλαστικών είναι ένα τεράστιο πρόβλημα σε όλο τον κόσμο. Τώρα το ζήτημα της ρύπανσης από τα οικοσυστήματα αυξάνεται παντού και πιθανότατα θα πρέπει να αναμένουμε μια επιδείνωση της κατάστασης, καθώς η ποσότητα του αχρησιμοποίητου και παραγόμενου πλαστικού συνεχίζει να αυξάνεται.
Αποδεικνύεται ότι τα μονομερή που συνιστούν το ΡϋΚ απομακρύνονται εύκολα με απλή βύθιση του υλικού σε ένα ισχυρά όξινο υγρό, στο οποίο σπάνονται οι δεσμοί μεταξύ των μονομερών και των επιπρόσθετων συστατικών.
Οι επιστήμονες έχουν ανακαλύψει αυτή την ικανότητα του PDK όταν εφαρμόζουν διάφορα οξέα σε δοχεία από γυαλί που χρησιμοποιούνται για την παρασκευή συγκολλητικών μιγμάτων. Οι ειδικοί διαπίστωσαν ότι η κόλλα άλλαζε. Αυτό τους υποχρέωσε να αναλύσουν το πλαστικό με πυρηνικό μαγνητικό συντονισμό και φασματοσκοπία, εξ αιτίας της οποίας ανακαλύφθηκε η πρωτοτυπία των μονομερών.
Περαιτέρω πειράματα κατέδειξαν ότι το όξινο περιβάλλον διασπά τα πολυμερή PDK σε μονομερή, ενώ παράλληλα τα χωρίζει από επιπρόσθετα μόρια. Στην περίπτωση αυτή, τα μονομερή μπορούν να μετατραπούν εκ νέου σε πολυμερή, τα οποία μετά την επεξεργασία θα καθαριστούν πλήρως από άλλα συστατικά. Οι ειδικοί υποδεικνύουν ότι ένας νέος τύπος πλαστικού μπορεί να αποτελέσει πολλά υποσχόμενα αναλογικά άλλα υλικά που δεν είναι ανακυκλώσιμα.
Οι ειδικοί έχουν ήδη προγραμματίσει την ανάπτυξη πλαστικών PDK, τα οποία διαθέτουν ένα ευρύ φάσμα θερμομηχανικών δυνατοτήτων, για μετέπειτα χρήση στις βιομηχανίες κλωστοϋφαντουργίας και 3D εκτύπωσης. Σχεδιάζεται επίσης η κατασκευή νέων τύπων πλαστικών από φυτικά και φιλικά προς το περιβάλλον υλικά.
Λεπτομέρειες των εργασιών παρουσιάστηκαν στις σελίδες της Φύσης Χημείας (www.nature.com/articles/s41557-019-0249-2).