15:55 2022-01-17
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ O descoperire dulce: oamenii de știință dezvoltă materiale plastice reciclabile pe bază de zaharuri
_ O descoperire dulce: Oamenii de știință dezvoltă materiale plastice reciclabile pe bază de zaharuri
Cercetătorii de la Universitatea din Birmingham, Marea Britanie, și Universitatea Duke, SUA, au creat o nouă familie de polimeri din surse durabile care păstrează toate calitățile plasticului obișnuit, dar sunt, de asemenea, degradabili și reciclabili mecanic.
Oamenii de știință au folosit materii prime pe bază de zahăr, mai degrabă decât derivați petrochimici, pentru a face doi polimeri noi, unul care este extensibil ca cauciucul și altul care este dur, dar ductil, ca majoritatea materialelor plastice comerciale. .
Cercetătorii au creat noii polimeri utilizând izoidura și izomanida ca blocuri de construcție. Ambii acești compuși sunt fabricați din alcooli de zahăr și prezintă un inel rigid de atomi (imagine). Cercetătorii au descoperit că polimerul pe bază de izoiduri a arătat o rigiditate și o maleabilitate similare cu materialele plastice obișnuite și o rezistență similară cu materialele plastice de inginerie de înaltă calitate, cum ar fi Nylon-6. În ciuda faptului că izoidida și izomanida diferă doar prin orientarea spațială 3D a două legături, cunoscută sub numele de stereochimie, materialul pe bază de izomanidă a avut rezistență și duritate similare, dar a arătat și elasticitate ridicată, recuperându-și forma după deformare. În special, materialele și-au păstrat proprietățile mecanice excelente în urma pulverizării și procesării termice, care este metoda obișnuită pentru reciclarea mecanică a materialelor plastice.
Modelarea computațională de ultimă oră a simulat modul în care lanțurile de polimeri se împachetează și interacționează pentru a produce polimeri atât de diferite. proprietăți. Formele unice 3D ale derivaților de zahăr facilitează diferite mișcări și interacțiuni ale lanțurilor lungi, provocând diferența uriașă în proprietățile fizice care a fost observată.
Prin crearea de copolimeri care conțin atât unități de izoididă, cât și izomanidă, cercetătorii au descoperit că ar putea controla proprietățile mecanice și ratele de degradare independent unul de celălalt. Prin urmare, acest sistem deschide ușa utilizării formelor unice ale zaharurilor pentru a regla în mod independent degradabilitatea pentru o utilizare specifică, fără a modifica în mod semnificativ proprietățile materialului.
Asemănarea chimică a polimerilor înseamnă că, spre deosebire de un multe materiale plastice de bază actuale, acestea pot fi amestecate împreună pentru a obține materiale cu proprietăți comparabile sau îmbunătățite.
Dr. Josh Worch, de la Școala de Chimie din Birmingham și co-autor al cercetării, a declarat: „Abilitatea de a amesteca acești polimeri împreună pentru a crea materiale utile, oferă un avantaj distinct în reciclare, care adesea trebuie să se ocupe de furaje mixte”.
Dr. Connor Stubbs, de asemenea de la Școala de Chimie din Birmingham, a adăugat: „Materialele plastice pe bază de benzină au avut decenii de cercetare, așa că atingerea lor este o provocare uriașă. Ne putem uita la structurile și formele unice pe care biologia le poate oferi pentru a crea mult mai bine. materiale plastice cu aceeași întindere de proprietăți pe care le poate oferi materialele plastice comerciale actuale.”
Profesorul de la Universitatea Duke, Dr. Matthew Becker, a spus: „Descoperirile noastre demonstrează cu adevărat modul în care stereochimia poate fi folosită ca temă centrală pentru a proiecta materiale durabile cu ceea ce sunt cu adevărat proprietăți mecanice fără precedent.”
Profesorul Andrew Dove, care a condus echipa de cercetare din Birmingham, a remarcat: „Acest studiu arată cu adevărat ce este posibil cu materialele plastice durabile. Deși trebuie să facem mai multă muncă pentru a reduce costurile. și studiază impactul potențial asupra mediului al acestor materiale, pe termen lung este posibil ca aceste tipuri de materiale să înlocuiască materialele plastice din surse petrochimice care nu se degradează ușor în mediu.”
O cerere de brevet comună a fost depusă de către Universitatea din Birmingham Enterprise și Universitatea Duke. Cercetătorii caută acum parteneri industriali care sunt interesați de acordarea de licențe a tehnologiei.
Comentarii:
Adauga Comentariu