Ang isang bagong uri ng plastik ay maaaring magamit nang paulit-ulit

Ang Lawrence Berkeley National Laboratory, na pag-aari ng Kagawaran ng Enerhiya ng Estados Unidos, ay lumikha ng isang bagong uri ng materyal na polimer. Ang materyal na ito, sa pamamagitan ng uri ng mga taga-disenyo, ay na-disassembled at tipunin, na kumukuha ng kinakailangang hugis, density at kulay shade nang walang pagkawala ng kalidad. Ang polimer na ito ay tinawag na polydiketoenamine, pinaikling PDK.

Ang plastik na ginawa sa buong mundo ay higit sa lahat na hindi na muling gamitin. Inilapat ng mga eksperto ang isang bagong pamamaraan sa paggawa, kung saan maaari mong isaalang-alang ang pagproseso ng molekular ng produkto.

Ang kilalang-kilala at pinaka-pangkaraniwan sa sandaling plastik na PET (polyethylene terephthalate) ay angkop para sa pagproseso ng 25% lamang. Ang lahat ng natitirang halaga ay nasa mga incinerator, landfills o tumira sa mga katawan ng lupa at tubig.

Ang plastik ay karaniwang binubuo ng mahaba, carbon-based na molekulang molekula na magkakaugnay upang mabuo ang mga polimer. Dahil sa kanilang istraktura, ipinakita nila ang katatagan ng kemikal - iyon ay, hindi sila madaling kapitan ng kaagnasan. Upang iakma ang materyal sa isang tiyak na paggamit, ang iba pang mga sangkap ng kemikal ay idinagdag dito sa mga halaman. Halimbawa, ang mga additives ay kinakailangan upang gawing mas malambot ang plastic o, sa kabaligtaran, mas makapal. Kasunod nito, ang mga naturang additives ay hindi na matanggal mula sa komposisyon, kahit na sa dalubhasang pagproseso ng plastik.

Ang mga materyales na may iba't ibang mga sangkap ng kemikal ay halo-halong, pinagsama at natutunaw sa proseso ng pagproseso. Ang mga katangian ng muling nakuha na plastik ay halos imposible upang mahulaan.

Ang plastic recycling ay isang malaking problema sa buong mundo. Ngayon ang isyu ng polusyon ng ekosistema ay sa lahat ng dako ay pinalaki, at malamang na kakailanganin nating asahan ang isang lumala na sitwasyon, dahil ang dami ng hindi nagamit at ginawa na plastik ay patuloy na lumalaki.

Ito ay lumiliko na ang mga monomer na bumubuo sa PDK ay madaling tinanggal sa pamamagitan lamang ng paglulubog ng materyal sa isang malakas na acidic na likido, kung saan nasira ang mga bono sa pagitan ng mga monomer at karagdagang mga sangkap.

Natuklasan ng mga siyentipiko ang kakayahang ito ng PDK kapag nag-aaplay ng iba't ibang mga acid sa mga lalagyan ng salamin na ginagamit para sa paghahanda ng mga adhesive mixtures. Napansin ng mga espesyalista na nagbabago ang pandikit. Pinilit nitong pag-aralan ang plastik sa pamamagitan ng nuclear magnetic resonance at spectroscopy, dahil sa kung saan natuklasan ang pagka-orihinal ng monomer.

Ang karagdagang mga eksperimento ay nagpakita na ang acidic na kapaligiran ay nagtatakip ng mga polK ng PDK sa mga monomer, habang sabay na naghihiwalay sa kanila mula sa mga karagdagang molekula. Sa kasong ito, ang mga monomer ay maaaring muling mai-convert sa mga polimer, na pagkatapos ng pagproseso ay ganap na malinis mula sa iba pang mga sangkap. Iminumungkahi ng mga eksperto na ang isang bagong uri ng plastik ay maaaring maging isang promising na pagkakatulad ng iba pang mga materyales na hindi na-recyclable.

Pinlano na ng mga espesyalista ang pagbuo ng mga plastik na PDK, na may malawak na hanay ng mga kakayahan ng thermomekanikal, para sa kasunod na paggamit sa industriya ng tela at 3D na pag-print. Pinlano din itong gumawa ng mga bagong uri ng plastik mula sa halaman at mga mapagkukunan sa kapaligiran.

Ang mga detalye ng akda ay ipinakita sa mga pahina ng Chemistry ng Kalikasan (www.nature.com/articles/s41557-019-0249-2).