Một loại nhựa mới có thể được sử dụng nhiều lần
Đánh giá lần cuối: 16.10.2021
Tất cả nội dung của iLive đều được xem xét về mặt y tế hoặc được kiểm tra thực tế để đảm bảo độ chính xác thực tế nhất có thể.
Chúng tôi có các hướng dẫn tìm nguồn cung ứng nghiêm ngặt và chỉ liên kết đến các trang web truyền thông có uy tín, các tổ chức nghiên cứu học thuật và, bất cứ khi nào có thể, các nghiên cứu đã được xem xét về mặt y tế. Lưu ý rằng các số trong ngoặc đơn ([1], [2], v.v.) là các liên kết có thể nhấp vào các nghiên cứu này.
Nếu bạn cảm thấy rằng bất kỳ nội dung nào của chúng tôi không chính xác, lỗi thời hoặc có thể nghi ngờ, vui lòng chọn nội dung đó và nhấn Ctrl + Enter.
Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley, thuộc sở hữu của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, đã tạo ra một loại vật liệu polymer mới. Vật liệu này, theo loại nhà thiết kế, được tháo rời và lắp ráp, lấy hình dạng, mật độ và màu sắc cần thiết mà không làm giảm chất lượng. Polyme này được gọi là polydiketoenamine, viết tắt PDK.
Nhựa được sản xuất trên toàn thế giới chủ yếu là không được tái sử dụng. Các chuyên gia đã áp dụng một phương pháp mới trong sản xuất, trong đó bạn có thể tính đến quá trình xử lý phân tử của sản phẩm.
Loại nhựa PET nổi tiếng và phổ biến nhất tại thời điểm này là nhựa PET (polyetylen terephthalate) chỉ thích hợp để chế biến chỉ 25%. Tất cả số tiền còn lại là trong lò đốt rác, bãi chôn lấp hoặc định cư trong các vùng đất và nước.
Nhựa thường bao gồm các phân tử phân tử dài dựa trên carbon được liên kết với nhau để tạo thành các polyme. Do cấu trúc của chúng, chúng thể hiện sự ổn định hóa học - nghĩa là chúng không dễ bị ăn mòn. Để thích ứng vật liệu với một mục đích sử dụng cụ thể, các thành phần hóa học khác được thêm vào nó tại các nhà máy. Ví dụ, các chất phụ gia là cần thiết để làm cho nhựa mềm hơn hoặc ngược lại, đậm đặc hơn. Sau đó, các chất phụ gia như vậy không còn có thể được loại bỏ khỏi chế phẩm, ngay cả với chế biến nhựa chuyên dụng.
Các vật liệu với các thành phần hóa học khác nhau được trộn, kết hợp và tan chảy trong quá trình xử lý. Các tính chất của nhựa thu được gần như không thể dự đoán.
Tái chế nhựa là một vấn đề lớn trên toàn thế giới. Bây giờ vấn đề ô nhiễm hệ sinh thái ở khắp mọi nơi đang được nêu ra, và rất có thể chúng ta sẽ phải mong đợi tình hình trở nên tồi tệ hơn, vì lượng nhựa không được sử dụng và sản xuất tiếp tục tăng lên.
Nó chỉ ra rằng các monome tạo nên PDK dễ dàng bị loại bỏ bằng cách ngâm nguyên liệu vào một chất lỏng có tính axit mạnh, trong đó các liên kết giữa các monome và các thành phần bổ sung bị phá vỡ.
Các nhà khoa học đã phát hiện ra khả năng này của PDK khi áp dụng các loại axit khác nhau vào các vật chứa thủy tinh được sử dụng để điều chế hỗn hợp chất kết dính. Các chuyên gia nhận thấy rằng keo đã thay đổi. Điều này buộc họ phải phân tích nhựa bằng cộng hưởng từ hạt nhân và quang phổ, do đó tính nguyên bản của các đơn phân được phát hiện.
Các thí nghiệm tiếp theo đã chứng minh rằng môi trường axit tách các polyme PDK thành các monome, đồng thời tách chúng ra khỏi các phân tử bổ sung. Trong trường hợp này, các monome có thể được chuyển đổi lại thành polymer, sau khi xử lý sẽ được tinh chế hoàn toàn khỏi các thành phần khác. Các chuyên gia cho rằng một loại nhựa mới có thể trở thành một chất tương tự đầy hứa hẹn của các vật liệu khác không thể tái chế.
Các chuyên gia đã lên kế hoạch phát triển nhựa PDK, có nhiều khả năng cơ nhiệt, để sử dụng tiếp theo trong ngành dệt và in 3D. Nó cũng được lên kế hoạch để sản xuất các loại nhựa mới từ các nhà máy và vật liệu thân thiện với môi trường.
Chi tiết về công trình đã được trình bày trên các trang của Hóa học Tự nhiên (www.nature.com/articles/s41557-019-0249-2).