Nový plast sa sám lieči, dá sa recyklovať a živí morský život
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 16. 11. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Japonskí vedci vyvinuli nový typ plastu, ktorý je pevný pri izbovej teplote, ale dá sa na požiadanie ľahko rozložiť na základné komponenty. V morskej vode sa začne rozkladať na potravu pre morský život a aby toho nebolo málo, dokáže sa sám liečiť a zapamätať si minulé tvary.
Plast je v našom modernom svete všade naokolo, v dobrom aj zlom. Jeho húževnatosť z neho robí mimoriadne užitočný materiál pre všetko, od domácich predmetov až po diely vozidiel, no kvôli rovnakej húževnatosti je ťažké ho rozložiť na recykláciu alebo likvidáciu.
V novej štúdii vedci z Tokijskej univerzity vyvinuli nový plastový materiál, ktorý sa dá ľahšie rozložiť, či už v recyklačných závodoch alebo v prírode. Je založený na triede plastov nazývaných ako vitrimer z epoxidovej živice, ktorý je pevný pri izbovej teplote, ale môže byť pretvarovaný a tvarovaný s trochou pridaného tepla. Normálne sú vitriméry krehké, ale tím zlepšil recept pridaním molekuly nazývanej ako polyrotaxán.
Konečným výsledkom je nový plast, ktorý vedci nazvali ako VPR a ktorý sa môže pochváliť obrovskou škálou výhod oproti podobným materiálom. Po poškriabaní skalpelom sa po zahriatí na 150 °C po dobu iba 60 sekúnd dokázal úplne zalepiť. Keď bol tvarovaný do tvaru žeriava a potom sploštený, mohol sa zahriatím zložiť späť do tvaru žeriava. To všetko robil oveľa rýchlejšie ako ostatné plasty svojho druhu.
Plast VPR sa tiež môže ľahšie rozložiť, no len vtedy, keď už nie je potrebný. Aplikáciou tepla, spolu so špecifickým rozpúšťadlom rozbijú jeho molekulárne väzby a zostanú len surové zložky pripravené na to, aby sa z nich vytvorilo niečo nové. Aj keď je VPR vyhodený do životného prostredia, stále predstavuje menší problém ako iné plasty. To tím preukázal ponorením VPR plastu do morskej vody na 30 dní. Za ten čas sa biodegradoval o 25 % a uvoľnil molekuly, ktoré sú podľa vedcov v podstate potravou pre morský život.
„VPR je viac ako päťkrát odolnejší voči rozbitiu ako typický vitrimer z epoxidovej živice,“ povedal Shota Ando, hlavný autor štúdie. „Opravuje sa tiež 15-krát rýchlejšie, dokáže obnoviť svoj pôvodný zapamätaný tvar dvakrát rýchlejšie a možno ho chemicky recyklovať 10-krát rýchlejšie ako typický vitrimer. Dokonca sa bezpečne biodegraduje v morskom prostredí, čo je pre tento materiál nové“.
Tím hovorí, že materiál by si mohol nájsť využitie v rôznych aplikáciách, na ktoré sa už používajú iné plasty.
„Len aby som uviedol niekoľko príkladov, infraštruktúrne materiály pre cesty a mosty sa často skladajú z epoxidových živíc zmiešaných so zlúčeninami, ako je betón a uhlík,“ povedal Ando. „Pomocou VPR by sa dali ľahšie udržiavať, pretože by boli pevnejšie a liečiteľné teplom. Na rozdiel od bežných epoxidových živíc je tento nový materiál tvrdý, ale rozťažný, takže sa dá očakávať, že bude pevne spájať materiály rôznej tvrdosti a predĺženia, aké sú potrebné pri výrobe vozidiel“.
Výskum bol nedávno publikovaný v ACS Materials Letters.
