Пластик, разрушающийся изнутри

Современные пластиковые изделия, включая упаковку, не разлагаются естественным образом и могут сохраняться от 100 до 1000 лет, что приводит к постоянному образованию микрочастиц и загрязнению океанов, земель и живых организмов. Традиционные методы переработки, основанные на измельчении и плавлении, не изменяют химическую структуру материалов, что ограничивает возможности их повторного использования.
Пластик, разрушающийся изнутри
Изображение носит иллюстративный характер

Учёные Sandia National Laboratories, в число которых входят Брэд Джонс, Олег Давыдович, Сэмюэль Легуизамон, Коушик Гош и бывший постдок Мэтью Уорнер, предложили принципиально новый подход. Их концепция предусматривает внедрение разлагающихся соединений внутрь пластика посредством микрокапсулирования. Брэд Джонс отмечает: «Многие исследователи пытаются найти лучшие способы разложения и переработки пластиков. Сейчас это весьма оживленная область исследований... Мы в Sandia думали о том, чем можем помочь.»

Основная идея проекта заключается во включении специальных добавок в состав полимеров, которые активируются заданным триггером, таким как тепло или определённый диапазон световых волн. Микрокапсулированные соединения изолируются от основного материала до момента активации, что позволяет инициировать разрушение пластика изнутри с изменением его химической структуры.

Технология была апробирована на поли-бутадиеновом каучуке – самом распространённом синтетическом каучуке, используемом в автомобильных шинах. Для инициирования разложения применён катализатор Груббса, традиционно требовавший больших объёмов и использования растворителей. Микрокапсулирование позволило значительно сократить расход катализатора и устранить необходимость в растворителях.

Испытания продемонстрировали, что управление процессом разложения поли-бутадиенового каучука возможно при различных температурных режимах. Полученный материал можно переработать в новый каучук, что ранее было недостижимо с применением обычных методов утилизации.

Применение создаваемых самораспадающихся полимеров способно существенно снизить экологическую нагрузку от пластиковых отходов. Сэмюэль Легуизамон подчёркивает: «То, что мне нравится в этом проекте, — это возможность применять множество химических методик для решения проблемы... Это относительно простая идея, которая решает множество важных задач.» Олег Давыдович добавляет: «Создание разлагающихся полимеров — это работа, которую можно применить к реальным пластикам. Мы можем решать проблемы, значимые для каждого человека.»

Разработка поддержана программой Laboratory Directed Research and Development и фондами для технологического совершенствования Sandia National Laboratories. Интеграция микроинкапсулированных катализаторов для активации разложения пластика изнутри представляет собой важный шаг в борьбе с глобальным кризисом пластиковых отходов и загрязнением окружающей среды.


Новое на сайте

20065[b]СПКЯ стало СПМЯ: почему переименование болезни, затрагивающей миллионы женщин, заняло... 20064[b]Почему великая пирамида Гизы пережила все землетрясения за 4500 лет[/b] 20063[b]Генетика Homo erectus: что зубная эмаль рассказала о наших предках[/b] 20062[b]Кости в бухте эребус: что кости моряков Франклина рассказывают спустя полтора века[/b] 20061[b]Крупнейший плавучий ветрогенератор в мире: Китай испытывает установку у берегов... 20060[b]Карие глаза младенца стали индиго после лечения от COVID-19[/b] 20058[b]Почему серебряная чаша с Афиной пролежала в немецком лесу две тысячи лет?[/b] 20057[b]Дыра в атмосфере солнца: вспышка достигла пика и может зажечь полярное сияние[/b] 20056[b]Динго возрастом 950 лет: кто и зачем кормил могилу животного сотни лет?[/b] 20055[b]Томоэ гозэн: женщина-самурай, которая существовала на самом деле[/b] 20054[b]Что видели астронавты «Аполлона-12» над лунным горизонтом?[/b] 20053[b]Восковой блокнот на латыни и шёлковая туалетная бумага: кто посещал средневековый... 20052[b]Хантавирус на борту: 41 человек под наблюдением после рейса MV Hondius[/b] 20051[b]Зелёные камни в пещере Пиренеев: четыре тысячи лет медной металлургии[/b]
Ссылка