Jauna veida plastmasu var izmantot atkārtoti
Pēdējā pārskatīšana: 16.10.2021
Visi iLive saturs ir medicīniski pārskatīts vai pārbaudīts, lai nodrošinātu pēc iespējas lielāku faktisko precizitāti.
Mums ir stingras iegādes vadlīnijas un tikai saikne ar cienījamiem mediju portāliem, akadēmiskām pētniecības iestādēm un, ja vien iespējams, medicīniski salīdzinošiem pārskatiem. Ņemiet vērā, ka iekavās ([1], [2] uc) esošie numuri ir klikšķi uz šīm studijām.
Ja uzskatāt, ka kāds no mūsu saturiem ir neprecīzs, novecojis vai citādi apšaubāms, lūdzu, atlasiet to un nospiediet Ctrl + Enter.
Lawrence Berkeley Nacionālā laboratorija, kas pieder Amerikas Savienoto Valstu Enerģētikas departamentam, izveidoja jauna veida polimēru materiālu. Šis materiāls pēc dizaineru veida tiek izjaukts un salikts, iegūstot nepieciešamo formu, blīvumu un krāsu nokrāsu, nezaudējot kvalitāti. Šo polimēru sauca par polidiketoenamīnu, saīsināti PDK.
Visā pasaulē ražoto plastmasu galvenokārt nedrīkst izmantot atkārtoti. Eksperti ražošanā ir izmantojuši jaunu metodi, ar kuras palīdzību jūs varat ņemt vērā produkta molekulāro apstrādi.
Pašlaik labi zināmais un visizplatītākais plastmasas PET (polietilēntereftalāts) ir piemērots pārstrādei tikai 25%. Viss atlikušais daudzums atrodas atkritumu sadedzināšanas krāsnīs, atkritumu poligonos vai apmetas augsnē un ūdenstilpēs.
Plastmasa parasti sastāv no garām, oglekļa bāzes molekulārām molekulām, kas ir savienotas kopā, veidojot polimērus. Pateicoties to struktūrai, tiem piemīt ķīmiska stabilitāte - tas ir, tie nav uzņēmīgi pret koroziju. Lai materiālu pielāgotu īpašam lietojumam, augos tam pievieno citus ķīmiskos komponentus. Piemēram, piedevas ir vajadzīgas, lai plastmasu padarītu mīkstāku vai, tieši otrādi, blīvāku. Pēc tam šādas piedevas vairs nevar noņemt no kompozīcijas, pat ar specializētu plastmasas pārstrādi.
Materiāli ar dažādām ķīmiskajām sastāvdaļām apstrādes procesā tiek sajaukti, apvienoti un izkausēti. Atkārtoti iegūtās plastmasas īpašības gandrīz nav iespējams paredzēt.
Plastmasas pārstrāde ir milzīga problēma visā pasaulē. Tagad visur tiek izvirzīts jautājums par ekosistēmu piesārņojumu, un, visticamāk, mums būs jārēķinās ar situācijas pasliktināšanos, jo neizmantotās un saražotās plastmasas daudzums turpina pieaugt.
Izrādās, ka monomērus, kas veido PDK, viegli noņem, vienkārši iegremdējot materiālu stipri skābā šķidrumā, kurā saites starp monomēriem un papildu komponentiem tiek sadalītas.
Zinātnieki ir atklājuši šo PDK spēju, uzklājot dažādas skābes stikla traukos, ko izmanto līmes maisījumu pagatavošanai. Speciālisti pamanīja, ka līme mainās. Tas viņus piespieda analizēt plastmasu ar kodolmagnētiskās rezonanses un spektroskopijas palīdzību, kā rezultātā tika atklāta monomēru oriģinalitāte.
Turpmākie eksperimenti parādīja, ka skābā vide sadala PDK polimērus monomēros, vienlaikus tos atdalot no papildu molekulām. Šajā gadījumā monomērus var atkārtoti pārveidot par polimēriem, kas pēc apstrādes tiks pilnībā attīrīti no citiem komponentiem. Eksperti norāda, ka jauna veida plastmasa var kļūt par daudzsološu analogu citiem materiāliem, kas nav pārstrādājami.
Speciālisti jau ir plānojuši PDK plastmasas attīstību, kurai ir plašs termomehānisko iespēju klāsts, turpmākai izmantošanai tekstilizstrādājumu un 3D drukāšanas nozarē. Plānots ražot arī jaunus plastmasas veidus no augiem un videi draudzīgiem materiāliem.
Sīkāka informācija par darbu tika parādīta Dabas ķīmijas lappusēs (www.nature.com/articles/s41557-019-0249-2).