Egy új szupramolekuláris műanyag, amely egy pillanat alatt magától gyógyul, és könnyebben lebontható és újrafelhasználható
2022-09-05
A Li Jianwei, a finnországi orvostudományi kutatólaboratórium vezető kutatója által vezetett kutatócsoport egy új, szupramolekuláris műanyag nevű anyagot tárt fel, amely a hagyományos polimer műanyagokat felváltja egy környezetbarát anyaggal, amely elősegíti a fenntartható fejlődést. A kutatók által a folyadék-folyadék fázisszétválasztó módszerrel készített szupramolekuláris műanyagok a hagyományos polimerekhez hasonló mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek, de az új műanyagok könnyebben lebonthatók és újrafelhasználhatók.
A műanyag a modern idők egyik legfontosabb anyaga. Egy évszázados fejlődés után beépült az emberi élet minden területébe. A hagyományos polimer műanyagok azonban gyenge lebomlási és regenerációs képességgel rendelkeznek a természetben, ami az emberi túlélés egyik legnagyobb veszélye lett. Ezt a helyzetet a monomereket polimert képező kovalens kötésben rejlő erős erő okozza.
Ennek a kihívásnak a megválaszolása érdekében a tudósok azt javasolják, hogy olyan polimereket állítsanak elő, amelyeket nem kovalens kötésekkel kötnek össze, amelyek kevésbé erősek, mint a kovalens kötések. Sajnos a gyenge kölcsönhatások gyakran nem elegendőek ahhoz, hogy a molekulákat makroszkopikus méretű anyagokban tartsák, ami akadályozza a nem kovalens anyagok gyakorlati alkalmazását.
Li Jianwei kutatócsoportja a finn Turku Egyetemen arra a következtetésre jutott, hogy a folyadék-folyadék fázisszétválasztás (LLP) nevű fizikai koncepció képes izolálni és koncentrálni az oldott anyagokat, fokozni a molekulák közötti kötőerőt, és elősegíteni a makroanyagok képződését. A kapott anyagok mechanikai tulajdonságai összehasonlíthatók a hagyományos polimerekéivel.
Sőt, ha az anyag eltörik, a töredékek azonnal egyesülhetnek és meggyógyulhatnak. Ezenkívül telített vízmennyiség kapszulázásakor az anyag ragasztó. Például egy acélból készült hézagminta több mint egy hónapig bírja a 16 kg-os súlyt.
Végül, az anyag lebomló és nagymértékben újrahasznosítható a nem kovalens kölcsönhatások dinamikus és reverzibilis természete miatt.
"A hagyományos műanyagokhoz képest az új szupramolekuláris műanyagaink intelligensebbek, mert nemcsak erős mechanikai tulajdonságokat, hanem dinamikus és reverzibilis tulajdonságokat is megtartanak, így az anyagok öngyógyítóak és újrafelhasználhatók" - magyarázta Dr. Yu Jingjing, posztdoktori kutató. .
"Egy szupramolekuláris műanyagokat előállító kis molekulát korábban kiszűrtek egy összetett kémiai rendszerből. Ez egy intelligens hidrogél anyagot képez magnézium-fémkationokkal. Ezúttal nagyon örülünk, hogy LLP-k segítségével megtaníthatjuk ennek a régi molekulának az új készségeit." – mondta Dr. Li Jianwei, a laboratórium vezető kutatója.
"Az újonnan megjelent bizonyítékok azt mutatják, hogy az LLP-k fontos folyamatok lehetnek a sejtkompartmentek kialakulásában. Most a biológia és a fizika ihlette ezt a jelenséget továbbfejlesztettük, hogy megfeleljünk a környezetünk előtt álló nagy kihívásoknak. Úgy gondolom, hogy érdekesebb anyagi LLP-folyamatok lesznek a közeljövőben feltárják – folytatta 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
