Uudet julkaisut
Yhdysvalloissa on kehitetty uusi täysin hajoava polymeeri
Viimeksi tarkistettu: 02.07.2025
Kaikki iLive-sisältö tarkistetaan lääketieteellisesti tai se tarkistetaan tosiasiallisen tarkkuuden varmistamiseksi.
Meillä on tiukat hankintaohjeet ja vain linkki hyvämaineisiin mediasivustoihin, akateemisiin tutkimuslaitoksiin ja mahdollisuuksien mukaan lääketieteellisesti vertaisarvioituihin tutkimuksiin. Huomaa, että suluissa ([1], [2] jne.) Olevat numerot ovat napsautettavia linkkejä näihin tutkimuksiin.
Jos sinusta tuntuu, että jokin sisältö on virheellinen, vanhentunut tai muuten kyseenalainen, valitse se ja paina Ctrl + Enter.
Yhdysvaltalainen kemistiryhmä on löytänyt uuden polymeerimateriaalin, jota voidaan paitsi käyttää erilaisten materiaalien valmistukseen, myös kierrättää vahingoittamatta ympäristöä. Tutkijat ehdottavat muovin kierrättämistä molekyylirakenteiksi, jolloin muovituotteille annetaan toinen elämä. Nykyään useissa maissa käyttöikänsä vanhentuneet muovituotteet lähetetään kierrätykseen, jossa niitä käytetään hyödyllisten tuotteiden valmistukseen, mutta suurin osa niistä päätyy kaatopaikoille tai mereen.
On myös biohajoavaa muovia, joka hajoaa tietyissä olosuhteissa (esimerkiksi polymaitohappo), mutta jopa tällä vaihtoehdolla on joitakin haittoja - nykyään olemassa olevat kierrätysmenetelmät eivät salli hajoamisprosessin suorittamista ilman haitallisten tuotteiden muodostumista.
Amerikkalaisten kemistien tavoitteena oli löytää muovi, joka soveltuisi kierrätykseen ja olisi biohajoava. Työn aikana asiantuntijat tutkivat yhden öljytuotteiden korvikkeen molekyylejä (Yhdysvaltain energiaministeriö sisällytti tämän korvikkeen luetteloon niistä, jotka parhaiten täyttävät kaikki parametrit).
Tutkijat ovat pitäneet γ-hydroksibutyyrihappolaktonia materiaalina nykyaikaisten muovien rakennuspalikoiden valmistukseen, mutta aine on termisesti stabiili, mikä on estänyt tutkijoita yhdistämästä sitä toistuvien monomeerien ketjuksi muovin muodostamiseksi.
Kemian professorin Jevgen Chenin mukaan aiemmissa raporteissa kaikki tutkijoiden johtopäätökset tiivistyivät siihen, että tämä monomeeri ei ansaitse tiedemiesten huomiota. Kaikki γ-hydroksivoihapon laktonin kanssa työskennelleet kemistit vakuuttivat, ettei siitä voida valmistaa polymeeriä, mutta professori Chen ja hänen kollegansa epäilivät, että raporteissa oli joitakin epätarkkuuksia.
Tutkijat alkoivat työskennellä γ-hydroksibutyyrihappolaktonin kanssa ja saivat tuloksena paitsi polymeerin, myös onnistuivat saamaan siitä erilaisia muotoja (syklinen, lineaarinen). Työssään tutkijat tarvitsivat sekä metallipohjaisia että metallittomia katalyyttejä, joiden avulla he pystyivät saamaan polyesterin, jossa on kaksinkertainen polyγ-butyrolaktonia. Jatkotyön aikana tutkijat havaitsivat, että kun materiaalia kuumennetaan, se muuttuu alkuperäiseen tilaansa noin tunnissa (syklinen polymeeri vaatii kuumentamisen 300 ºС:n lämpötilassa, lineaarinen 220 ºС:n lämpötilassa), toisin sanoen uusi materiaali on biohajoava eikä vahingoita ympäristöä, toisin kuin nykyään käytettävät muovituotteet.
Tutkimusryhmän mukaan heidän työssään käytetty monomeeri on täysimittainen korvike biomuoville P4HB:lle, jota käytetään laajalti kaupallisesti. P4HB on kalliimpaa ja monimutkaisempaa valmistaa kuin useimmat muovit. Professori Chenin tiimi ehdotti, että heidän halvempi ja käytännöllisempi vaihtoehtonsa muovin tuotantoon yleistyy.
[