Un nou plastic supramolecular care se poate autovindeca într-o clipă și este mai ușor de descompus și reutilizat
2022-09-05
Un grup de cercetare condus de Li Jianwei, cercetător principal al laboratorului de cercetare în medicină din Finlanda, a explorat un nou material numit plastic supramolecular, care va înlocui plasticul polimeric tradițional cu un material ecologic care promovează dezvoltarea durabilă. Materialele plastice supramoleculare realizate de cercetători care utilizează metoda de separare a fază lichid-lichid au proprietăți mecanice similare cu polimerii tradiționali, dar noile materiale plastice sunt mai ușor de descompus și reutilizat.
Plasticul este unul dintre cele mai importante materiale din vremurile moderne. După un secol de dezvoltare, a fost integrat în toate aspectele vieții umane. Cu toate acestea, plasticele polimerice tradiționale au o capacitate slabă de degradare și regenerare în natură, ceea ce a devenit una dintre cele mai mari amenințări la adresa supraviețuirii umane. Această situație este cauzată de forța puternică inerentă legăturii covalente care leagă monomerii pentru a forma polimerul.
Pentru a face față acestei provocări, oamenii de știință sugerează realizarea de polimeri conectați prin legături necovalente care sunt mai puțin puternice decât legăturile covalente. Din păcate, interacțiunile slabe sunt adesea insuficiente pentru a păstra moleculele în materiale cu dimensiuni macroscopice, ceea ce împiedică aplicarea practică a materialelor necovalente.
Grupul de cercetare al lui Li Jianwei de la Universitatea Turku din Finlanda a descoperit că un concept fizic numit separare de fază lichid-lichid (LLP) poate izola și concentra substanțele dizolvate, poate spori forța de legare între molecule și poate promova formarea de macromateriale. Proprietățile mecanice ale materialelor obținute sunt comparabile cu cele ale polimerilor convenționali.
Mai mult, odată ce materialul este spart, fragmentele se pot reuni instantaneu și se pot vindeca. În plus, atunci când se încapsulează o cantitate saturată de apă, materialul este un adeziv. De exemplu, o probă de îmbinare din oțel poate rezista la o greutate de 16 kg timp de mai mult de o lună.
În cele din urmă, materialul este degradabil și foarte reciclabil datorită naturii dinamice și reversibile a interacțiunilor necovalente.
„În comparație cu materialele plastice tradiționale, noile noastre materiale plastice supramoleculare sunt mai inteligente, deoarece nu numai că păstrează proprietăți mecanice puternice, dar păstrează și proprietăți dinamice și reversibile, făcând materialele auto-vindecătoare și reutilizabile”, a explicat dr. Yu Jingjing, cercetător postdoctoral. .
„O moleculă mică care produce materiale plastice supramoleculare a fost eliminată anterior dintr-un sistem chimic complex. Formează un material hidrogel inteligent cu cationi metalici de magneziu. De data aceasta, suntem foarte bucuroși să folosim LLP-urile pentru a învăța noile abilități ale acestei molecule vechi”, a spus dr. Li Jianwei, cercetător șef al laboratorului.
„Dovezile emergente arată că LLP-urile pot fi un proces important în formarea compartimentelor celulare. Acum, am avansat acest fenomen inspirat de biologie și fizică pentru a face față marilor provocări cu care se confruntă mediul nostru. Cred că procesele LLP-uri materiale mai interesante vor fi explorat în viitorul apropiat”, a continuat 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
