Uus supramolekulaarne plast, mis paraneb ise hetkega ning mida on lihtsam lagundada ja taaskasutada
2022-09-05
Soome meditsiiniuuringute labori vanemteaduri Li Jianwei juhitud uurimisrühm on uurinud uut materjali nimega supramolekulaarne plastik, mis asendab traditsioonilised polümeerplastid keskkonnasõbraliku materjaliga, mis soodustab säästvat arengut. Teadlaste vedelik-vedelik faasieraldusmeetodil valmistatud supramolekulaarsed plastid on traditsiooniliste polümeeridega sarnaste mehaaniliste omadustega, kuid uusi plastikuid on lihtsam lagundada ja taaskasutada.
Plastik on tänapäeval üks olulisemaid materjale. Pärast sajandi pikkust arengut on see integreeritud inimelu kõigisse aspektidesse. Traditsioonilistel polümeerplastidel on aga looduses halb lagunemis- ja taastumisvõime, mis on muutunud üheks suurimaks ohuks inimese ellujäämisele. Selle olukorra põhjustab tugev jõud, mis on omane kovalentsele sidemele, mis ühendab monomeere polümeeri moodustamiseks.
Selle väljakutsega toimetulemiseks soovitavad teadlased valmistada polümeere, mis on ühendatud mittekovalentsete sidemetega, mis on vähem võimsad kui kovalentsed sidemed. Kahjuks ei piisa nõrkadest interaktsioonidest sageli molekulide hoidmiseks makroskoopiliste mõõtmetega materjalides, mis takistab mittekovalentsete materjalide praktilist kasutamist.
Li Jianwei uurimisrühm Soomes Turu ülikoolis leidis, et füüsikaline kontseptsioon, mida nimetatakse vedel-vedelik faasieraldus (LLP) võib eraldada ja kontsentreerida lahustunud aineid, suurendada molekulide vahelist sidumisjõudu ja soodustada makromaterjalide teket. Saadud materjalide mehaanilised omadused on võrreldavad tavaliste polümeeride omadega.
Veelgi enam, kui materjal on purunenud, võivad killud koheselt taasühendada ja ise paraneda. Lisaks on küllastunud veekoguse kapseldamisel materjaliks liim. Näiteks terasest liitproov talub 16 kg raskust üle ühe kuu.
Lõpuks on materjal mittekovalentsete interaktsioonide dünaamilise ja pöörduva olemuse tõttu lagunev ja väga taaskasutatav.
"Võrreldes traditsiooniliste plastidega on meie uued supramolekulaarsed plastid intelligentsemad, kuna need mitte ainult ei säilita tugevaid mehaanilisi omadusi, vaid säilitavad ka dünaamilisi ja pöörduvaid omadusi, muutes materjalid iseparanevaks ja korduvkasutatavaks," selgitas doktorant dr Yu Jingjing. .
"Väike molekul, mis toodab supramolekulaarseid plastmassi, oli varem keerulisest keemilisest süsteemist välja sõelutud. See moodustab magneesiumimetalli katioonidega intelligentse hüdrogeelmaterjali. Seekord on meil väga hea meel kasutada elukestva õppe programme selle vana molekuli uute oskuste õpetamiseks," ütles labori juhtivteadur dr Li Jianwei.
"Uusamad tõendid näitavad, et elukestva õppe programmid võivad olla rakuosade moodustamisel oluline protsess. Nüüd oleme seda bioloogiast ja füüsikast inspireeritud nähtust edasi arendanud, et vastata meie keskkonna ees seisvatele suurtele väljakutsetele. Usun, et elukestva õppe programmide protsessid on huvitavamad. uuritakse lähitulevikus," jätkas Li.
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies.
Privacy Policy
