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

Ang mga empleyado ng Lawrence Berkeley National Laboratory, na kabilang sa Kagawaran ng Enerhiya ng Estados Unidos, ay lumikha ng isang bagong uri ng materyal na polimer. Ang materyal na ito, tulad ng isang set ng konstruksiyon, ay maaaring i-disassemble at tipunin, na kumukuha ng kinakailangang hugis, density at lilim ng kulay nang hindi nawawala ang kalidad. Ang polymer na ito ay tinatawag na polydiketoenamine, o PDK para sa maikli.

Karamihan sa mga plastik na ginawa sa buong mundo ay hindi nare-recycle. Gumamit ang mga eksperto ng bagong paraan sa produksyon na nagbibigay-daan para sa molecular recycling ng produkto.

Ang kilala at pinakakaraniwang plastik sa ngayon, ang PET (polyethylene terephthalate), ay 25% lamang na nare-recycle. Ang natitira ay napupunta sa mga insinerator, landfill, o naninirahan sa lupa at mga anyong tubig.

Ang mga plastik ay karaniwang binubuo ng mahabang carbon-based na mga molekula na pinagsama-sama upang bumuo ng mga polimer. Dahil sa kanilang istraktura, nagpapakita sila ng katatagan ng kemikal - iyon ay, hindi sila nabubulok. Upang iakma ang materyal sa isang tiyak na paggamit, ang iba pang mga sangkap ng kemikal ay idinagdag dito sa paggawa. Halimbawa, kailangan ang mga additives upang gawing mas malambot ang plastic o, sa kabaligtaran, mas siksik. Kasunod nito, ang mga naturang additives ay hindi na maalis mula sa komposisyon, kahit na may dalubhasang pagproseso ng plastik.

Ang mga materyales na may iba't ibang sangkap ng kemikal ay pinaghalo, pinagsama at natutunaw sa panahon ng proseso ng pag-recycle. Ang mga katangian ng recycled na plastik ay halos imposibleng mahulaan.

Ang pag-recycle ng plastik ay isang malaking problema sa buong mundo. Ang isyu ng polusyon ng ecosystem ay itinataas sa lahat ng dako, at malamang na asahan natin na lalala ang sitwasyon habang patuloy na tumataas ang dami ng hindi na-recycle at ginawang plastic.

Lumalabas na ang mga monomer na bumubuo sa PDK ay madaling maalis sa pamamagitan lamang ng paglubog ng materyal sa isang mataas na acidic na likido, na sumisira sa mga bono sa pagitan ng mga monomer at mga karagdagang 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 upang maghanda ng mga mixture ng malagkit. Napansin ng mga espesyalista na nagbago ang pandikit. Pinilit nilang suriin ang plastic gamit ang nuclear magnetic resonance at spectroscopy, na nagsiwalat ng pagka-orihinal ng mga monomer.

Ang mga karagdagang eksperimento ay nagpakita na ang acidic na kapaligiran ay nagbabagsak ng mga polimer ng PDK sa mga monomer, habang sabay na pinaghihiwalay ang mga ito mula sa mga karagdagang molekula. Ang mga monomer ay maaaring muling i-convert sa mga polimer, na pagkatapos ng pag-recycle ay magiging ganap na walang iba pang mga bahagi. Iminumungkahi ng mga eksperto na ang bagong uri ng plastik ay maaaring maging isang promising analogue ng iba pang mga materyales na hindi maaaring i-recycle.

Pinlano na ng mga eksperto ang pagbuo ng mga plastik na PDK na may malawak na hanay ng mga thermomechanical na kakayahan para sa kasunod na paggamit sa industriya ng tela at 3D printing. Ito rin ay binalak na gumawa ng mga bagong uri ng plastik mula sa halaman at mga materyal na pangkalikasan.

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