Ένα νέο υπερμοριακό πλαστικό που μπορεί να αυτοθεραπευθεί σε μια στιγμή και είναι πιο εύκολο να αποσυντεθεί και να επαναχρησιμοποιηθεί
2022-09-05
Μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον Li Jianwei, ανώτερο ερευνητή του ερευνητικού εργαστηρίου ιατρικής στη Φινλανδία, διερεύνησε ένα νέο υλικό που ονομάζεται υπερμοριακό πλαστικό, το οποίο θα αντικαταστήσει τα παραδοσιακά πολυμερή πλαστικά με ένα φιλικό προς το περιβάλλον υλικό που προάγει τη βιώσιμη ανάπτυξη. Τα υπερμοριακά πλαστικά που κατασκευάζονται από ερευνητές χρησιμοποιώντας τη μέθοδο διαχωρισμού φάσης υγρού-υγρού έχουν παρόμοιες μηχανικές ιδιότητες με τα παραδοσιακά πολυμερή, αλλά τα νέα πλαστικά είναι πιο εύκολο να αποσυντεθούν και να επαναχρησιμοποιηθούν.
Το πλαστικό είναι ένα από τα πιο σημαντικά υλικά στη σύγχρονη εποχή. Μετά από έναν αιώνα ανάπτυξης, έχει ενσωματωθεί σε όλες τις πτυχές της ανθρώπινης ζωής. Ωστόσο, τα παραδοσιακά πολυμερή πλαστικά έχουν χαμηλή ικανότητα αποικοδόμησης και αναγέννησης στη φύση, η οποία έχει γίνει μια από τις μεγαλύτερες απειλές για την ανθρώπινη επιβίωση. Αυτή η κατάσταση προκαλείται από την ισχυρή δύναμη που είναι εγγενής στον ομοιοπολικό δεσμό που συνδέει τα μονομερή για να σχηματίσει το πολυμερές.
Προκειμένου να αντιμετωπιστεί αυτή η πρόκληση, οι επιστήμονες προτείνουν την κατασκευή πολυμερών συνδεδεμένων με μη ομοιοπολικούς δεσμούς που είναι λιγότερο ισχυροί από τους ομοιοπολικούς δεσμούς. Δυστυχώς, οι ασθενείς αλληλεπιδράσεις είναι συχνά ανεπαρκείς για τη διατήρηση των μορίων σε υλικά με μακροσκοπικές διαστάσεις, γεγονός που εμποδίζει την πρακτική εφαρμογή μη ομοιοπολικών υλικών.
Η ερευνητική ομάδα του Li Jianwei στο Πανεπιστήμιο του Turku στη Φινλανδία διαπίστωσε ότι μια φυσική έννοια που ονομάζεται διαχωρισμός φάσης υγρού-υγρού (LLPs) μπορεί να απομονώσει και να συμπυκνώσει διαλυμένες ουσίες, να ενισχύσει τη δεσμευτική δύναμη μεταξύ των μορίων και να προωθήσει το σχηματισμό μακρουλικών. Οι μηχανικές ιδιότητες των υλικών που λαμβάνονται είναι συγκρίσιμες με εκείνες των συμβατικών πολυμερών.
Επιπλέον, μόλις σπάσει το υλικό, τα θραύσματα μπορούν αμέσως να επανενωθούν και να αυτοθεραπευθούν. Επιπλέον, όταν ενθυλακώνεται μια κορεσμένη ποσότητα νερού, το υλικό είναι μια κόλλα. Για παράδειγμα, ένα δείγμα άρθρωσης από χάλυβα μπορεί να αντέξει βάρος 16 kg για περισσότερο από ένα μήνα.
Τέλος, το υλικό είναι αποικοδομήσιμο και εξαιρετικά ανακυκλώσιμο λόγω της δυναμικής και αναστρέψιμης φύσης των μη ομοιοπολικών αλληλεπιδράσεων.
«Σε σύγκριση με τα παραδοσιακά πλαστικά, τα νέα υπερμοριακά πλαστικά μας είναι πιο έξυπνα, γιατί όχι μόνο διατηρούν ισχυρές μηχανικές ιδιότητες, αλλά διατηρούν επίσης δυναμικές και αναστρέψιμες ιδιότητες, καθιστώντας τα υλικά αυτοθεραπεύσιμα και επαναχρησιμοποιήσιμα», εξήγησε ο Δρ Yu Jingjing, μεταδιδακτορικός ερευνητής. .
"Ένα μικρό μόριο που παράγει υπερμοριακά πλαστικά είχε προηγουμένως ελεγχθεί από ένα πολύπλοκο χημικό σύστημα. Σχηματίζει ένα έξυπνο υλικό υδρογέλης με μεταλλικά κατιόντα μαγνησίου. Αυτή τη φορά, είμαστε πολύ χαρούμενοι που χρησιμοποιούμε LLPs για να διδάξουμε τις νέες δεξιότητες αυτού του παλιού μορίου." είπε ο Δρ Λι Τζιανγουέι, επικεφαλής ερευνητής του εργαστηρίου.
"Τα αναδυόμενα στοιχεία δείχνουν ότι τα LLP μπορεί να είναι μια σημαντική διαδικασία για το σχηματισμό κυτταρικών διαμερισμάτων. Τώρα, έχουμε προωθήσει αυτό το φαινόμενο εμπνευσμένο από τη βιολογία και τη φυσική για να ανταποκριθούμε στις μεγάλες προκλήσεις που αντιμετωπίζει το περιβάλλον μας. Πιστεύω ότι πιο ενδιαφέρουσες διαδικασίες LLPs υλικού θα είναι εξερευνηθεί στο εγγύς μέλλον», συνέχισε ο Λι.
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies.
Privacy Policy
