Nowe publikacje
Nowy rodzaj plastiku może być używany wielokrotnie
Ostatnia recenzja: 02.07.2025
Cała zawartość iLive jest sprawdzana medycznie lub sprawdzana pod względem faktycznym, aby zapewnić jak największą dokładność faktyczną.
Mamy ścisłe wytyczne dotyczące pozyskiwania i tylko linki do renomowanych serwisów medialnych, akademickich instytucji badawczych i, o ile to możliwe, recenzowanych badań medycznych. Zauważ, że liczby w nawiasach ([1], [2] itd.) Są linkami do tych badań, które można kliknąć.
Jeśli uważasz, że któraś z naszych treści jest niedokładna, nieaktualna lub w inny sposób wątpliwa, wybierz ją i naciśnij Ctrl + Enter.
Pracownicy Lawrence Berkeley National Laboratory, należącego do United States Department of Energy, stworzyli nowy rodzaj materiału polimerowego. Materiał ten, niczym zestaw konstrukcyjny, można rozmontować i złożyć, przyjmując odpowiedni kształt, gęstość i odcień koloru bez utraty jakości. Ten polimer nazywa się polidiketoenaminą, w skrócie PDK.
Większość plastiku produkowanego na świecie nie nadaje się do recyklingu. Eksperci zastosowali nową metodę produkcji, która umożliwia recykling molekularny produktu.
Znany i najpopularniejszy obecnie plastik, PET (politereftalan etylenu), nadaje się do recyklingu tylko w 25%. Reszta trafia do spalarni, na wysypiska śmieci lub osadza się w glebie i zbiornikach wodnych.
Tworzywa sztuczne składają się zazwyczaj z długich cząsteczek opartych na węglu, które są ze sobą połączone, tworząc polimery. Ze względu na swoją strukturę wykazują stabilność chemiczną – to znaczy, że nie korodują. Aby dostosować materiał do konkretnego zastosowania, w trakcie produkcji dodawane są do niego inne składniki chemiczne. Na przykład, dodatki są potrzebne, aby uczynić plastik bardziej miękkim lub odwrotnie, gęstszym. Następnie takich dodatków nie można już usunąć ze składu, nawet przy specjalistycznym przetwarzaniu tworzyw sztucznych.
Materiały o różnych składnikach chemicznych są mieszane, łączone i topione podczas procesu recyklingu. Właściwości plastiku poddanego recyklingowi są niemal niemożliwe do przewidzenia.
Recykling plastiku jest ogromnym problemem na całym świecie. Kwestia zanieczyszczenia ekosystemu jest podnoszona wszędzie i najprawdopodobniej będziemy musieli spodziewać się pogorszenia sytuacji, ponieważ ilość niepoddanego recyklingowi i wyprodukowanego plastiku nadal będzie rosła.
Okazuje się, że monomery tworzące PDK można łatwo usunąć poprzez zanurzenie materiału w silnie kwaśnej cieczy, która niszczy wiązania pomiędzy monomerami i dodatkowymi składnikami.
Naukowcy odkryli tę zdolność PDK, gdy nanosili różne kwasy na szklane pojemniki używane do przygotowywania mieszanek klejowych. Specjaliści zauważyli, że klej się zmieniał. Zmusiło ich to do analizy plastiku za pomocą jądrowego rezonansu magnetycznego i spektroskopii, co ujawniło oryginalność monomerów.
Dalsze eksperymenty wykazały, że środowisko kwaśne rozkłada polimery PDK na monomery, jednocześnie oddzielając je od dodatkowych cząsteczek. Monomery można następnie ponownie przekształcić w polimery, które po recyklingu będą całkowicie wolne od innych składników. Eksperci sugerują, że nowy rodzaj plastiku może stać się obiecującym analogiem innych materiałów, których nie można poddać recyklingowi.
Eksperci zaplanowali już rozwój tworzyw sztucznych PDK o szerokim zakresie możliwości termomechanicznych do późniejszego wykorzystania w przemyśle tekstylnym i druku 3D. Planowana jest również produkcja nowych rodzajów tworzyw sztucznych z materiałów przyjaznych dla roślin i środowiska.
Szczegóły pracy przedstawiono na łamach czasopisma Nature Chemistry (www.nature.com/articles/s41557-019-0249-2).