Savaime susiklijuojantis plastikas (Video)  (2)

Mokslininkai sukūrė naują dirbtinį kaučiuką, galintį savaime susiklijuoti įtrūkimo vietose. Jo nereikia nei kaitinti, nei tepti klijais, o atsistačiusi medžiaga išlieka tokia pat elastinga kaip ir prieš tai, net jei būtų ištempta penkis kartus. Nors naujojo plastiko savybės yra revoliucinės, tačiau tame nėra jokių stebuklų – prancūzų mokslinės grupės sukurtas kaučiukas priklauso taip vadinamų supermolekulinių medžiagų grupei, kurioje puikiai išnaudojamos kovalentinių jungčių savybės.


Prisijunk prie technologijos.lt komandos!

Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.

Sudomino? Užpildyk šią anketą!

Nutraukus ar kišeniniu peiliuku perpjovus šią medžiagą, ji pilnai susiklijuoja po paprasto paspaudimo - panašiai kaip plastilinas (bandymą galima pažiūrėti video intarpe). Po sulipimo perpjautoje vietoje nelieka jokio mechaninio silpnumo. Šią stebinančią medžiagą Nature žurnale pristatė Paryžiaus fizikos ir industrinės chemijos aukštosios mokyklos minkštų medžiagų ir chemijos laboratorijos mokslininkų grupė (laboratoire Matière molle et chimie, Ecole supérieure de physique et de chimie industrielles, Paris). Grupei vadovauja mokslininkas Ludwik Leibler. Jau seniai mokslininkai ieškojo galimybių įgyvendinti inžinierių svajonę, kuomet be išorinio įsikišimo medžiagose savaime išnyktų įbrėžimai, įkirpimai, įpjovimai ir kiti įplyšimai. Panašiai taip, kaip sužeidimus gydo gyvieji organizmai. Chemikai šioje srityje pažengė į priekį tyrinėdami kietąsias medžiagas, bet Ludwik Leibler grupė pasirinko kitą kelia – supermolekulines medžiagas. 1987- aisiais šių įdomių cheminių struktūrų tyrimas, kurį atliko prancūzas Jean-Marie Lehn ir du amerikiečiai Donald J. Cram ir Charles J. Pedersen, buvo įvertintas Nobelio premija. Tuomet gimė visiškai nauja chemija, kurią Jean-Marie Lehn pasiūlė pavadinti supermolekuline. Tuo metu, kai tradicinė chemija manipuliuoja joninėmis ir kitomis cheminėmis jungtimis, supermolekulinė chemija naudoja fizinės (o ne cheminės) kilmės tarpmolekulines jungtis (panašiai kaip vandenilinė jungtis, kuri sujungia tarpusavyje vandens molekules). Taip galima sukurti ir didelę struktūrą, kurioje molekulės sukimba tarpusavyje ar įsiterpia vienos į kitas. Supermolekulinės chemijos principai sutinkami gyvose ląstelėse - fermentai ar daugelio ląstelių membranų receptoriai susijungia būtent tokiu principu, tačiau mineralų pasaulyje tokia jungtis pasitaiko labai retai. “Tai chemija, kuri retai pasitaiko pasaulyje, tačiau dėka kurios mes galėsime sukurti dar niekur nežinomas struktūras”, - pasakoja Jean-Marie Lehn po Nobelio premijos įteikimo. Nuo to laiko ši naujoji chemija buvo išbandyta daugelyje sričių, net ir elektronikoje.

Kalbant apie naują sukurtą medžiagą, jos struktūra nesunkiai paaiškina gaunamą “stebuklingą susiklijavimą”: kuomet dvi nupjautosios pusės pridedamos viena prie kitos, vandeniliniai ryšiai persiformuoja tarp molekulių ir medžiaga vėl atgauna savo visišką vientisumą. Atitaisymas nereikalauja naudoti nei ypatingai didelės jėgos, nei aukštesnės temperatūros ar katalizatoriaus (priešingai nei kitų eksperimentinių medžiagų, galinčių susiklijuoti, atveju). Vienintelė sąlyga – įpjovimo kraštines reikia silpnu spaudimu sujungti, tačiau tai padaroma labai nesudėtingai, nes pagamintas plastikas yra pakankamai minkštas.

Kuomet dvi perpjautos medžiagos dalys sudedamos, jungties vietoje susidaro vandenilinės jungtys. Jos yra tos pačios kilmės kaip ir pačioje medžiagoje, tad susiformuojantis sujungimas yra identiškas medžiagos struktūrai

Galimų pritaikymų yra labai daug – tiek pramonėje, tiek buityje. Pavyzdžiui, ją galima naudoti batų gamyboje, pavarų diržams gaminti bei įvairiems buitiniams guminiams daiktams. Nature žurnale Ludwick Leiber teigia, jog jau dabar svajoja savo gaminį išvysti naudojamą žaislų gamyboje, “nes vaikai taip mėgsta laužyti daiktus”.

Svajonė galbūt nebe toli, kadangi laboratorija pasirašė sutartį su prancūzų chemijos įmone Arkema. Žinoma, pritaikymo sritys siekia daug toliau nei žaislai. Galima gaminti lakus ir lipnias plėveles bei kitas medžiagas.

Tačiau nereiktų pamiršti, jog plastikas ne tik „gėrybė“, bet neprotingai jį naudojant jis gali tapti didele blogybe. Ir žmonijai jau pats laikas pradėti spręsti plastiko problemas – jis ne tik tampa gyvūnų žūties priežastimi, bet ir pamažu kaupiasi į sunkiai suvokiamo ploto sąvartynus.

Pasidalinkite su draugais
Aut. teisės: www.technologijos.lt
(0)
(0)
(0)

Komentarai (2)

Susijusios žymos: