Дослідники Ратгерського університету оголосили про створення нового виду пластику, який можна запрограмувати на саморозкладання.
Розробка базується не на нових хімічних елементах, а на особливому способі просторового складання полімера, що робить окремі зв’язки вразливими до руйнування під дією води, світла або хімічних тригерів.
Читайте також:
Нове дослідження. Морським тваринам достатньо кількох шматочків пластику, щоб загинути У природі полімери — DNA, RNA чи білки — мають обмежений строк служби: після виконання своєї функції вони поступово розпадаються. Натомість синтетичні пластики створюються максимально стійкими, через що майже не руйнуються природним шляхом. Команда хіміків вирішила надати їм «вбудований термін життя», повторивши механізм, характерний для природних молекул.
Ключем стала технологія конформаційної передорганізації — своєрідного «згинання» полімера так, щоб один із його зв’язків міг легко розірватися, коли це потрібно. Дослідники порівнюють метод із згинанням паперу: складений аркуш легко порвати чітко по лінії, тоді як рівний — майже неможливо.
У пластик додали невеликі хімічні групи, що розташовані поруч із цією зв’язкою та допомагають їй розриватися під дією тригерів. Змінюючи геометрію цих груп, учені можуть точно регулювати, як швидко матеріал зруйнується — за кілька днів, місяців або навіть років.
Оскільки для створення такого пластику не потрібні рідкісні чи нестабільні матеріали, технологію можна адаптувати до широкого спектра виробів. Вона підходить як для одноразової упаковки чи контейнерів, що мають зберігати форму лише кілька годин, так і для тривкіших речей: автомобільних деталей чи будівельних матеріалів, які можуть служити десятиліттями, а потім поступово розкладатися під впливом навколишнього середовища.
Учені також продемонстрували можливість запускати процес розкладання іонами металів або легкими іонами, що фактично працюють як перемикачі «вкл/викл». Наразі новий пластик існує лише у лабораторних зразках. Перш ніж впроваджувати матеріал у промисловість, необхідні масштабні випробування на безпеку та сумісність із масовим виробництвом.
Попри це, дослідники вважають технологію важливим кроком до створення пластикових матеріалів, які зберігають властивості сучасних полімерів, але здатні розкладатися контрольованим, передбачуваним способом.
Повний текст роботи опублікованийу журналі Nature Chemistry
Читайте також:
Використовували різнокольорові гриби. У США створили екологічну альтернативу пластику
