معده‌های گاوها می‌تواند پلاستیک‌هایی که بازیافت آنها سخت است را تجزیه کند!
محققان آب معده گاوهای آلپ را آزمایش کردند، و دریافتند که می‌تواند برخی از پلاستیک‌ها را تجزیه کند.
محققان در اتریش ممکن است راه حلی غیر محتمل برای مشکل آلودگی پلاستیک کشف کرده باشند: گاوها و میکروب‌هایی که در داخل معده آنها پیدا شدند.
محققان دانشگاه Natural Resources and Life Sciences (BOKU) در وین، مرکز بیوتکنولوژی صنعتی اتریش و دانشگاه Innsbruckدریافتند که پلاستیک‌های متداول توانستند زمانی که در معرض معده اول قرار گرفتند، تجزیه شوند، ماده ای که در بزرگ‌ترین قسمت معده گاو یافت می‌شود.
آنها دریافتند میکروب‌ها و آنزیم‌هایی که در معده اول یافت می‌شوند، می‌توانند پلاستیک‌های رایج را تجزیه کنند – شامل پلاستیک‌هایی که به طور گسترده برای کیسه‌های پلاستیکی، بطریها، منسوجات و بسته‌بندی مواد غذایی استفاده می‌شوند.
این مطالعه که در مجله علمی Frontiers منتشر شد، نمونه‌هایی از معده اول مربوط به گاوهای آلپ را در یک کشتارگاه در اتریش بررسی کرد.
محققان تأثیر معده اول را بر روی سه نوع پلاستیک آزمایش کردند – پلیاتیلنترفتالات (PET)، پلی‌بوتیلن‌آدیپات‌ترفتالات (PBAT) و پلی‌اتیلن‌فورانوات (PEF).
برای هضم کردن، آموزش دیده است
پروفسور Georg Gübitz، از BOKU، به سی ان ان گفت که معده اول توانست پلاستیک‌ها را در «چند ساعت» تجزیه کند – و زمانی که به مدت کافی با آن (معده اول) عمل‌آوری شود، می‌تواند برخی از پلاستیک‌ها را به طور کامل تجزیه کند.
Gübitz گفت: این به دلیل این است که معده‌های گاوها از قبل برای تجزیه ماده غذایی سخت به تخریب، از جمله کوتین پلیمری گیاهی – یک ماده مومی شکل که در گیاهان، از جمله در پوست سیب و توت‌ها یافت می‌شود – آموزش دیده می‌شوند.
او گفت: “کوتین یک پلی‌استر است، نه هم‌سان، اما شبیه PET است، متداول ترین نوع پلاستیک که در کیسه‌های پلاستیکی و بسته‌بندی مواد غذایی یافت می‌شود.
او گفت که تحقیقات بیش‌تری مورد نیاز بود، اما این یافته‌ها قابل توجه بودند، زیرا توانستند به یافتن راه‌حلی برای تخریب بعضاً پلاستیک‌هایی که «بازیافت آنها سخت است» کمک کند.
او گفت که تحقیق در مورد اینکه چگونه میکروب‌ها و آنزیم‌ها بر پلاستیک‌ها تأثیر می‌گذارند پیش از این یک زمینه مطالعاتی موجود است، اما او معتقد بود که نقش بالقوه گاوها تاکنون کشف نشده بود.
او گفت: “این معده اول در مقایسه با سایر آنزیم های آزمایش شده در ۱۰ سال گذشته بسیار کارآمد بود.”
او گفت اگر در مقیاس تولید شود، در ابتدا معده اول می تواند به عنوان محصول جانبی صنعت گوشت و لبنیات به دست آید.
او افزود: “اما تولید آنزیم‌های معتبر و حتی افزایش بیش‌تر فعالیت آنها با استفاده از مهندسی ژنتیک در طولانی‌مدت آن را منطقی‌تر خواهد ساخت”
پروفسور Richard C. Thompson، رئیس International Marine Litter Research Unit در دانشگاه Plymouth انگلستان، که در این مطالعه شرکت نداشت، به CNN گفت که استفاده از میکروب‌های مربوط به گاوها بدیع بود اما مفهوم گسترده‌تر تخریب پلاستیک با استفاده از ماده آلی موضوع جدید نبود.
“اکثر پلاستیک های متداول در برابر تجزیه زیستی بسیار مقاوم هستند و این از یک طرف مزیت ایجاد می‌کند. در حالی که پلاستیک استفاده می‌شود- مانند تلفن همراهی که اکنون از آن استفاده می کنم یا قطعات سبک‌‌وزن در هواپیما یا حتی یک بطری آبلیمو، ما می خواهیم پلاستیک دوام بیاورد.
اما چالش این است که وقتی با این مورد تمام می‌کنید چه اتفاقی می‌افتد – و اینجاست که تجزیه زیستی اغلب به عنوان بخشی از پاسخ مطرح می‌شود.
مشکل آلودگی پلاستیکی به طور گسترده مستند شده است.
محققان در این مطالعه گفتند که در اروپا، “مصرف گسترده زباله‌های پلاستیکی منجر به انباشت ۸/۲۵ میلیون تن زباله شده است.”
سال گذشته، یک مطالعه جداگانه پیش‌بینی کرد که جهان تا سال ۲۰۴۰، ۷۱۰ میلیون تن پلاستیک خواهد داشت – و این تلاش‌ها برای کاهش، استفاده مجدد و بازیافت محصولات پلاستیکی را در نظر می گیرد.
پلاستیک در برخی از دورافتاده ترین نقاط روی زمین نیز یافت شده است.
تخمین زده می شود که ۱۴ میلیون تن میکروپلاستیک در کف اقیانوس نشسته است، در حالی که پلاستیک در روده یک بی مهرگان کوچک در جزیره ای دورافتاده در قطب جنوب در سال ۲۰۲۰ یافت شد.
لینک خبر:
https://edition.cnn.com/2021/07/02/world/cows-plastic-scli-intl-scn/index.html
ارائه اولین بطریهای روغن پخت و پز با استفاده از مواد تماماً بازیافتی در کلمبیا توسط Amcor
شرکت بسته‌بندی چند ملیتی Amcor Rigid Packaging (ARP) یک طرح ظرفی ایجاد کرده است تا بطریهای پلاستیکی کوچک بیش‌تری را بازیافت کند.
این طرح برای بطریهای الکل قابل بازیافت ۵۰ میلی‌لیتری ساخته شده از پلیاتیلنترفتالات (PET) استفاده می‌شود.
علی‌رغم بازیافت‌پذیری بی‌شمار، این بطریها در حال حاضر در اکثر تأسیسات بازیافت مواد ایالات متحده با چالش‌هایی روبه‌رو هستند، از آن جایی که اغلب در طول فرآیند جداسازی (sorting) خارج می‌شوند.
ظرف به گونه‌ای طراحی شده است که بیش از ۵ سانتی‌متر پهن‌تر شود هنگامی که متلاشی می‌شود در حالی که از لغزش در خلال شکاف‌ها در طول فرآیند بازیافت جلوگیری می‌کند.
Terry Patcheak، معاون تحقیق و توسعه ARP و مهندسی پیشرفته، گفت: “این کشف توسط تیم Amcor انجام شد، زمانی که آزمایش نشان داد که بطریها به روش‌های مختلف متلاشی می‌شوند.
شبیه‌سازی‌های ما نشان داد که وقتی این بطریهای کوچک الکل طراحی می‌شوند که به روشی خاص متلاشی شوند، بطریهای کم‌تری در واقع از بین شکاف‌ها می‌افتند.
” در اینجا پتانسیل نرخ‌های بازیافت‌پذیری بالاتر و محتوای بازیافتی بیش‌تر برای قطعه‌ها و مواد متعدد است.”
طراحی بطری Amcor با دستورالعمل‌های تعیین شده توسط انجمن بازیافت‌کنندگان پلاستیک مطابقت دارد.
در حال حاضر بطریها در معرض آزمایش‌های تحلیل المان محدود قرار می‌گیرند تا جنبه‌های رفتاری آنها در حین فرآیند بازیافت مشخص شود.
علاوه بر این، ARP در حال استخراج داده‌های دنیای واقعی از تأسیسات بازیافت برای تجزیه و تحلیل قابلیت بازیافت بطری است.
Patcheak افزود: “ما مشتاقانه منتظر دیدن داده‌ها و ادامه استفاده از این نوع روی‌کرد خلاقانه برای بررسی تمام بسته‌بندی‌های خود هستیم.
“در همکاری با APR، ما به دنبال اندازه، رنگ و مواد هستیم تا مقدار مواد بازیافتی را افزایش دهیم که می‌تواند به بطریهای بیش‌تری تبدیل شود.
ما مشتاقانه منتظر همکاری با مشتریان خود هستیم از آن جایی که از یک لنز جدید به منظور بررسی راه‌هایی برای دست‌یابی به اهداف پایداری مشترک خود استفاده می‌کنیم.
ماه گذشته، ARP یک بطری پایدار برای برند روغن آشپزی Gourmet از تولیدکننده روغن و چربی کلمبیایی تیم Alianza تولید کرد.
لینک خبر:
https://www.packaging-gateway.com/news/amcor-plastic-bottle-recycling/
پلیمرهای مقاوم حرارتی – بخش اول: پلی‌اوره‌ها
در میان مواد پلیمری، برخی خواص مهندسی خاصی دارند. در این گروه که به پلیمرهای مهندسی معروف هستند، پلیمرهای مقاوم در برابر حرارت جایگاه ویژه‌ای را به خود اختصاص داده‌اند.
پلی‌اوره‌ها
از نظر ساختاری اوره همانند دی‌آمیدی است که از اسیدکربونیک مشتق شده است. پلی‌اوره‌ها در گروه ترکیبات درشت مولکول ناجور زنجیر که ساختار آنها شامل گروه اوره‌ای است، دسته‌بندی می‌شوند. پلی‌اوره‌های خطی محصولات تراکمی ترموپلاستیک یا ساختارهای آروماتیکی و آلیفاتیکی هستند.
ساختار پلی‌اوره خطی (R گروه آریل یا آلکیل است)
در پلی‌اوره‌ها یا کوپلیمرهای شامل ساختارهای آلیفاتیکی اختلاف بین نقطه ذوب و شروع تخریب ۵۰ تا ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد است. این دسته از مواد برای قالب‌گیری استفاده می‌شوند. پلی‌اوره‌های آروماتیکی دمای ذوب و تخریب نزدیک به هم دارند. این دسته از مواد در بعضی حلال های آلی قابل حل هستند و در تهیه لاک‌ها، لعاب و روکش‌ها به کار می‌روند.
ساختار قطبی پلی‌اوره باعث می‌شود که نقطه ذوب بالاتری نسبت به پلی‌ایمیدهای مربوطه داشته باشند زیرا انسجام (چسبندگی) مولکول‌ها در آنها بیش‌تر است. پلی‌اوره‌های آلیفاتیک نقطه ذوب پایین‌تری نسبت به پلی‌اوره‌های آروماتیک دارند. برای ساختارهای آلیفاتیک دمای انتقال شیشه‌ای زیر ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد و برای پلی‌اوره‌های آروماتیک بالای ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد است. پلی‌اوره‌ها با داشتن ساختار قطبی در حلال‌های آلی کم‌تر حل می‌شوند. پلی‌اوره آلیفاتیک در حلال هایی نظیر فنل، کرزول و اسید استیک قابل حل هستند؛ اما پلی‌اوره‌های آروماتیک در حلال‌های قطبی غیر پروتونی نظیر دی‌متیل‌فرمامید و N-متیل‌پیرولیدون قابل حل هستند.
پلی‌اوره‌ها پایداری حرارتی بالاتری نسبت به اوره‌ها و پایداری حرارتی پایین‌تری نسبت به پلی‌آمیدها دارند. پایداری حرارتی گروه اوره‌ای به فاز آن در دمای حرارتی وابسته است. برای مثال پلی‌هگزامتیلن‌اوره با نقطه ذوب ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد را می‌توان تا دمای ۲۶۰ درجه سانتی‌گراد بدون تخریب حرارت داد. پلی‌اوره‌ها در برابر هیدرولیز تحت شرایط اسیدی و بازی پایداری شیمیایی خوبی دارند.
کاربرد پلی‌اوره‌ها بسیار متنوع است. از پلی‌اوره‌ها در میکروکپسوله کردن علف‌کش‌ها، جوهرها، رنگ‌دانه‌ها، و داروها استفاده می‌شود. پلی‌اوره‌های شامل گروه کربوکسیلیک و سولفونیک، پلی‌الکترولیت‌هایی با خصوصیات آب‌دوستی و بافری هستند و به عنوان تعویض‌گر و یا مبدل یونی عمل می‌کنند که برای زدودن قیر، روغن و مواد دیگر از آب زائد از راه شناورسازی به کار می‌روند. همچنین از آنها به عنوان عایق الکتریکی برای سیم‌های مسی با انعطاف‌پذیری بالا و مقاومت در برابر گرما و ساییدگی استفاده می‌شود.
انواع پلی‌اوره‌ها
هموپلی‌اوره‌ها، کوپلی‌اوره‌ها، پلی‌اوره‌های بلور-مایع، رزین‌های پلی‌اوره.
خواص پلی‌اوره‌ها
دمای ذوب
ساختار قطبی پلی‌اوره‌ها باعث می‌شود که نقطه ذوب بالاتری نسبت به پلی‌آمیدهای مربوطه داشته باشند زیرا انسجام (چسبندگی) مولکول در آنها بیش‌تر است. پلی‌اوره‌های آلیفاتیک نقطه ذوب پایین‌تری نسبت به پلی‌اوره‌های آلیفاتیک نقطه ذوب پایین‌تری نسبت به پلی‌اوره‌های آروماتیک دارند. در پلی‌اوره‌های آلیفاتیک با افزایش گروه متیلن نقطه ذوب کاهش می‌یابد.
دمای انتقال شیشه‌ای
Tg به ساختار بستگی دارد و برای ساختارهای آلیفاتیک زیر ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد و برای پلی‌اوره‌های آروماتیک بالای ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد است.
حلالیت‌پذیری
پلی‌اوره‌ها به دلیل ساختار قطبی که دارند در حلال‌های آلی کم‌تر حل می‌شوند، پلی‌اوره‌های آلیفاتیک در حلال‌هایی نظیر فنل، کروزول، و اسید استیک قابل حل هستند، اما پلی‌اوره‌های آروماتیک در حلال‌های قطبی غیر پروتونی نظیر NMP، DMF قابل حل هستند. تقارن یا عدم تقارن مونومرهای آروماتیک در حلالیت پلی‌اوره‌ها مؤثر است.
جمع‌شدگی در طول پخت
چون شکل‌گیری پلی‌اوره‌های الاستومری بر اساس واکنش گرماسخت است، در طول پخت مقداری جمع‌شدگی خطی اتفاق می‌افتد. این انبساط/انقباض حرارتی به علت تغییرات دما نیست. مقدار کل جمع‌شدگی به ترکیبات فعال ایزوسیانات و اجزای ترکیب رزین بستگی دارد. حتی اگر سامانه‌های الاستومری، ازدیاد طولی بیش از ۲۰۰% داشته باشند، این افزایش جمع‌شدگی خطی ممکن است به حدی شدید باشد که گوشه‌ها و لبه‌های به کار گرفته شده را بپیچاند و منجر به تخریب شود. سامانه‌های الاستومری پلی‌اوره باید برای پوششها و کاربردهای مشخص، از پیش طراحی شوند.
مقاومت در برابر هوازدگی
از دیدگاه عمل‌کردی، سامانه‌های آروماتیکی پلی‌اوره مقاومت خوبی در برابر نور ماوراء بنفش دارند ولی حتی با استفاده از تثبیت‌کننده‌های نور UV و آنتی‌اکسیدان‌ها در محیط‌های بیرونی بعد از مدتی، کم‌رنگ یا بی‌رنگ می‌شوند.
سامانه‌های آلیفاتیکی پلی‌اوره، مقاومت عالی در برابر تخریب توسط اشعه ماورء بنفش دارند و برای انواع کاربردهای داخلی و بیرونی استفاده می‌شوند. با اصلاح سامانه‌های آروماتیکی و با قرار دادن ایزوسیانات‌ها یا زنجیر افزاینده‌های آلیفاتیکی، بهبود در ثبات رنگ به دست می‌آید. با این حال این پلیمرها هنوز هم ترکیبات آروماتیک در زنجیر اصلی پلیمر دارند و در عمل ثبات رنگی کاملی ندارند.
پایداری حرارتی
پلی‌اوره‌ها پایداری حرارتی بالاتری نسبت به پلی‌یورتان‌ها و پایداری حرارتی پاییین‌تری نسبت به پلی‌آمیدها دارند. پایداری حرارتی گروه اوره‌ای به فاز آن در دمای حرارتی وابسته است. برای مثال پلی‌هگزامتیلن‌اوره با نقطه ذوب ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد را می‌توان تا دمای ۲۶۰ درجه سانتی‌گراد بدون تخریب حرارت داد.
پایداری هیدرولیزی
پلی‌اوره‌ها از پایداری شیمیایی خوبی در برابر آب‌کافت تحت شرایط اسیدی و بازی برخوردارند.
کاربرد پلی‌اوره‌ها
پلی‌اوره‌ها کاربردهای متنوعی دارند. از پلی‌اوره‌ها در جوهرها، رنگ‌دانه‌ها، داروها و میکروکپسوله‌دار کردن علف‌کش‌ها و سولفونیک، پلی‌الکترولیت‌هایی با ویژگی آب‌دوستی و اثرات بافری هستند و به عنوان مبادله‌گر یونی عمل می‌کنند که برای زدودن قیر، روغن و مواد دیگر از آب زائد به طریق شناورسازی به کار می‌روند.
همچنین از آنها به عنوان عایق الکتریکی سیم‌های مسی با انعطاف‌پذیری بالا و مقاومت در برابر گرما و ساییدگی استفاده می‌شود.
برای استخراج نفت از چاه‌های نفتی با تزریق پلی‌آمین و پلی‌ایزوسیانات در چاه، پلی‌اوره تولید می‌شود که در تجمع شن‌های روغنی و جلوگیری از ریزش و متورم شدن خاک رس نقش دارد. از پلیمرهای تجاری حاوی گروه اوره‌ای برای پوشش سطح استفاده می‌شود. کاربرد پلی‌اوره‌های بلورمایع در پلیمرهای زیست‌تخریب‌پذیر، پیزوالکتریک‌ها، غشاهای نفوذناپذیر، مواد دارویی و مواد مقاوم در برابر آب‌کافت گزارش شده است.
سامانه‌های دو جزئی پوشش و لایه‌نشانی پلی‌اوره‌ای جدیدترین فناوری در صنعت پوشش و لایه‌نشانی به شمار می‌روند. سامانه‌های پلی‌اوره برخی مواقع به عنوان سامانه‌های دو جزئی اصلاح شده پلی‌یورتانی توصیف شده‌اند ولی با این که هر دو سامانه برخی ویژگی‌های مشترک دارند ولی سامانه پلی‌اوره به خودی خود فناوری منحصر به فردی است.
سامانه‌های دو جزئی پلی‌اوره، همانند سامانه‌های دو جزئی پلی‌یورتان عمل کرده معمولاً در کم‌تر از ۳۰ ثانیه، بدون استفاده از کاتالیست پخت شده خشک می‌شوند.
سرعت خشک شدن این سامانه‌ها منجر می‌شود که در طیف گسترده‌ای از شرایط محیطی، به شکل مقاوم و یکنواخت رفتار نمایند. زمان واکنش خشک شدن تقریباً مستقل از رطوبت محیط است. سامانه‌های پلی‌اوره معمولاً فاقد حلال یا ترکیبات آلی فرار هستند.
سامانه‌های پلی‌اوره با فعالیت کاهش‌یافته، واکنش کندتر و زمان پخت قابل تنظیم و اصلاح شده در زمینه درزگیر و سامانه‌های پرکننده کاربرد پیدا کرده‌اند.
پوشش‌های الاستومر پلی‌اوره از واکنش میان جزء ایزوسیانات و جزء مخلوط رزین به دست می‌آید، ایزوسیانات‌ها می‌توانند آروماتیک یا آلیفاتیک باشند و می‌توانند مونومر، پلیمر یا هر مخلوط افزایشی از ایزوسیانات پیش‌پلیمری باشند.
پیش‌پلیمر یا پیش‌پلیمر کاذب می‌تواند از رزین پلیمری با گروه پایانی آمینی یا رزین پلیمری با گروه پایانی هیدروکسیلی تشکیل شود.
مخلوط رزین باید از رزین پلیمری با گروه پایانی آمینی و یا زنجیرافزاینده‌های با گروه پایانی آمینی باشد. رزین پلیمری با گروه پایانی آمینی باید فاقد هر گونه بخش هیدروکسیلی باشد. وجود عانل هیدروکسیل نتیجه تبدیل ناقص به رزین پلیمری با گروه آمینی است.
همچنین ممکن است ترکیب رزین حاوی مواد افزودنی یا اجزای پرکننده باشد، این مواد افزودنی ممکن است شامل ترکیبات هیدروکسیل‌دار همانند رنگ‌دانه‌های پیش‌پراکنده در حامل پلی‌ال باشد.
پلی‌اوره ها به عنوان ماده چند منظوره مسدودکننده و درزگیر استفاده می‌شوند. پلی‌اوره‌ها درزگیرهایی منعطف و بادوام هستند که مانع ورود هوا می‌شوند و قابل استفاده در انواع درزهای ساختمان هستند. پلی‌اوره به دلیل خاصیت ازدیاد طول زیاد و استحکام کششی بالا برای پرکردن ترک پل‌ها مناسب است. زمان پخت سریع و عدم حساسیت به رطوبت برای نصب سریع‌تر، منجر به کاربردهای گسترده‌تر می‌شود.
پوشش‌های پلی‌اوره، مخازن فولادی از خوردگی، مواد شیمیایی و هوازدگی و عوامل محیطی حفاظت می‌کنند. پلی‌اوره‌ها برای افزایش طول عمر مخازن کارآمد بوده، ویژگی‌های ساختاری مناسبی ارائه می‌دهند. پوششها و آسترهای پلی‌اوره در مقابل بسیاری از مواد شیمیایی و صنعتی مقاوم هستند. با مزایای کاربرد سریع و توانایی چسباندن بسترهای آماده شده مناسب، پلی‌اوره‌ها برای پوشش اولیه مخازن ذخیره‌ساز گزینه ایده‌آلی هستند.
سامانه‌های کف‌پوش پلی‌اوره علاوه بر مزایای سامانه‌های کف‌پوش پلی‌یورتان، قابلیت نصب و کاربری سریع دارند.
پلی‌اوره‌ها برای محیط های پر رفت و آمد بسیار مقاوم و عالی هستند. آنها در اتاق‌های تمیز/کثیف به عنوان عایق آب و پوشش محافظ برای جلوگیری از نظافت روزانه استفاده می‌شوند. در مکان‌های حساس، با طراحی کف‌پوش‌های پلی‌اوره‌ای بهبود یافته و انعطاف‌پذیر، می‌توان از آنها به عنوان ضربه‌گیر برای محافظت از اشیایی که ممکن است روی کف بیفتند استفاده کرد.
برخی پلی‌اوره‌ها به علت خاصیت آب‌گریزی و مفاومت در برابر مواد شیمیایی معمولاً در قطعات ماشین استفاده می‌شوند. ماشین‌های باری سبک با پوششی از جنس پلی‌اوره از استحکام و مقاومت در مقابل سایش بهره‌مند می‌شوند. این ماشین‌ها معمولاً برای حمل بارهایی مانند زغال، شن و دیگر مواد سایشی استفاده می‌شوند.
همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.
info@fara-ps.com
نوع جدیدی از پلیاتیلن: بادوام و تجزیه‌پذیر!
پلیاتیلن پرفروش‌ترین پلاستیک ساخته شده در جهان است. به دلیل خواصی مانند دوام، کاربردهای بسیار متنوع و حتی طولانی‌مدت دارد. تیم پروفسور Stefan Mecking در دانشکده شیمی در دانشگاه Konstanz اکنون گروه‌های قطبی را در زنجیره‌های مولکولی این ماده به منظور گسترش یافتن خواص آن و به طور هم‌زمان کاهش ماندگاری مشکل‌ساز پلاستیک در محیط ترکیب کرده‌اند. خواص مناسب مطلوب پلیاتیلن پس از آن بدون تغییر باقی می ماند. نتایج این مطالعه آزمایشگاهی در ۲۹ اکتبر ۲۰۲۱ در Science منتشر شده است.
پلی اتیلن یک ماده غیر قطبی و آب‌گریز است که مانند موم ضد آب است. برای گسترش خواص مواد آن، به عنوان مثال با بهبود چسبندگی به سطوح فلزی، مدت‌هاست راه‌هایی را به منظور ترکیب مقدار کمی از گروه‌های قطبی در این مواد در طول سنتز پلیاتیلن جستجو می‌کرده‌اند. تا به امروز، این امر بسیار مبهم بوده است از آن جایی که کاتالیزورهای مرسوم که در این فرآیند استفاده می‌شوند توسط شناساگرهای قطبی تخریب می‌شوند.
مقدار کمی مونوکسید کربن و یک کاتالیزور مناسب
محققین دکتری، Maximilian Baur، Tobias O. Morgen و Lukas Odenwald، همراه با محقق فوق دکتری Humboldt، Fei Lin در تیم تحقیق علوم مواد شیمیایی، اینک در به‌کارگیری گروه‌های کتو در زنجیره‌های مولکولی که پلاستیک‌ها از آن تشکیل شده‌اند، موفق شده‌اند. این امر با استفاده از یک کاتالیزور به دست می‌آید که – به دلیل موقعیتش در جدول تناوبی عناصر – با مونوکسید کربن که به عنوان یک شناساگر برای تولید گروه‌های کتو استفاده می‌شود، سازگار است.
یک عامل کلیدی در این فرآیند، مقدار محدودی از گروه‌های کتو به منظور حفظ خواص مکانیکی عادی و مطلوب پلیاتیلن مانند دوام را ایجاد می‌کند. Stefan Mecking در پایان می‌گوید: “علم و فناوری مدت‌هاست روشی برای ترکیب چنین گروه‌هایی در زنجیره‌های پلیاتیلن را جستجو کرده است. دست‌آورد کنونی ما اکنون چشم اندازهای جدیدی را باز می‌کند.”
پلاستیک جدید با تجزیه‌پذیری بهتر
یکی دیگر از ویژگی‌های خاص این است که مقدار محدودی از گروه‌های کتو نیز می‌تواند تجزیه‌پذیری پلاستیک جدید را بهبود بخشد. در مقیاس آزمایشگاهی نشان داده شد که وقتی پلاستیک جدید در معرض نور خورشید شبیه‌سازی شده قرار می‌گیرد، این پلاستیک‌های جدید تخریب زنجیره آهسته‌ای را نشان می‌دهد که در پلی‌اتیلن‌های مرسوم رخ نمی‌دهد. Stefan Mecking با احتیاط اظهار می‌کند: “این ماده یک روی‌کرد جدیدی برای توسعه پلیاتیلن غیر پایدار ارائه می‌دهد. قطعاً مطالعات بیش‌تری به منظور درک عمل‌کرد طولانی‌مدت نیز مورد نیاز است.”
ضمناً، این تیم در مطالعات آزمایشگاهی نشان داد که ماده جدید همان خواص مطلوب مانند پلیاتیلن عادی را دارد، تا آن جایی که به مکانیک و فرآیندپذیری مربوط می‌شود.
لینک خبر:
https://phys.org/news/2021-10-plastic-durable-degradable.html
Polyethylene materials with in-chain ketones from
همراهان عزیز می‌توانند جهت برقرای ارتباطات دوسویه، انتقال سوالات، نظرات و پیشنهادات سازنده خود از طریق پست الکترونیک زیر ما را یاری فرمایند.
info@fara-ps.com