یک پلاستیک فوق مولکولی جدید که می تواند در یک لحظه خود به خود ترمیم شود و تجزیه و استفاده مجدد آسان تر است.
2022-09-05
یک گروه تحقیقاتی به سرپرستی لی جیانوی، محقق ارشد آزمایشگاه تحقیقات پزشکی در فنلاند، ماده جدیدی به نام پلاستیک فوق مولکولی را کاوش کرده است که جایگزین پلاستیک های پلیمری سنتی با مواد سازگار با محیط زیست می شود که توسعه پایدار را ترویج می کند. پلاستیک های فوق مولکولی ساخته شده توسط محققان با استفاده از روش جداسازی فاز مایع- مایع، خواص مکانیکی مشابهی با پلیمرهای سنتی دارند، اما پلاستیک های جدید تجزیه و استفاده مجدد آسان تر هستند.
پلاستیک یکی از مهم ترین مواد در دوران مدرن است. پس از یک قرن توسعه، در تمام جنبه های زندگی بشر ادغام شده است. با این حال، پلاستیک های پلیمری سنتی توانایی تخریب و بازسازی ضعیفی در طبیعت دارند که به یکی از بزرگترین تهدیدات برای بقای انسان تبدیل شده است. این وضعیت ناشی از نیروی قوی ذاتی پیوند کووالانسی است که مونومرها را برای تشکیل پلیمر به هم متصل می کند.
برای مقابله با این چالش، دانشمندان پیشنهاد می‌کنند پلیمرهایی را با پیوندهای غیرکووالانسی به هم متصل کنند که قدرت کمتری نسبت به پیوندهای کووالانسی دارند. متأسفانه، برهمکنش‌های ضعیف اغلب برای حفظ مولکول‌ها در مواد با ابعاد ماکروسکوپی کافی نیستند، که مانع کاربرد عملی مواد غیر کووالانسی می‌شود.
گروه تحقیقاتی لی جیانوی در دانشگاه تورکو در فنلاند دریافتند که یک مفهوم فیزیکی به نام جداسازی فاز مایع-مایع (LLPs) می‌تواند املاح را جداسازی و متمرکز کند، نیروی اتصال بین مولکول‌ها را تقویت کند و تشکیل مواد ماکرو را تقویت کند. خواص مکانیکی مواد به دست آمده با پلیمرهای معمولی قابل مقایسه است.
علاوه بر این، هنگامی که مواد شکسته شوند، قطعات می توانند فوراً دوباره به هم متصل شوند و خود را التیام دهند. علاوه بر این، هنگام کپسوله کردن مقدار اشباع آب، این ماده یک چسب است. به عنوان مثال، یک نمونه مشترک ساخته شده از فولاد می تواند وزن 16 کیلوگرم را برای بیش از یک ماه تحمل کند.
در نهایت، این ماده به دلیل ماهیت پویا و برگشت پذیر برهمکنش های غیر کووالانسی، تجزیه پذیر و بسیار قابل بازیافت است.
دکتر یو جینجینگ، محقق فوق دکترا توضیح داد: در مقایسه با پلاستیک های سنتی، پلاستیک های فوق مولکولی جدید ما هوشمندتر هستند، زیرا نه تنها خواص مکانیکی قوی را حفظ می کنند، بلکه خواص دینامیکی و برگشت پذیر را نیز حفظ می کنند و باعث می شود مواد خود ترمیم شونده و قابل استفاده مجدد باشند. .
"یک مولکول کوچک که پلاستیک های فوق مولکولی تولید می کند قبلاً از یک سیستم شیمیایی پیچیده غربال شده بود. این یک ماده هیدروژل هوشمند با کاتیون های فلزی منیزیم تشکیل می دهد. این بار، ما بسیار خوشحالیم که از LLP ها برای آموزش مهارت های جدید این مولکول قدیمی استفاده می کنیم." دکتر لی جیانوی، محقق ارشد این آزمایشگاه گفت.
شواهد در حال ظهور نشان می‌دهد که LLPs ممکن است فرآیند مهمی در شکل‌گیری محفظه‌های سلولی باشد. اکنون، ما این پدیده را با الهام از زیست‌شناسی و فیزیک برای مقابله با چالش‌های بزرگی که محیط زیست با آن مواجه است، پیشرفت کرده‌ایم. لی ادامه داد.
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
