„Ištirpo per 8,5 val.“ Sukūrė vandenyje greitai ištirpstantį plastiką ()
Plastikas yra patvarus ir tvirtas, o tai puiku, kol jis naudojamas – tačiau apmaudu, kai jis patenka į aplinką. Japonijos nacionalinio mokslinių tyrimų instituto RIKEN mokslininkai sukūrė naują plastiko rūšį, kuri yra tokia pat stabili kaip įprastas plastikas kasdienio naudojimo metu, tačiau greitai ištirpsta sūriame vandenyje, palikdama saugius junginius, rašo „New Atlas“.
© HolgersFotografie (Free Pixabay license) | https://pixabay.com/photos/plastic-cups-hand-cup-drink-449696/
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Plastiko privalumas yra tas, kad jis pagamintas naudojant stiprius kovalentinius ryšius, laikančius jo molekules kartu, o tai reiškia, kad jam suardyti reikia daug energijos. Todėl jie tokie tvirti, ilgaamžiai ir puikiai tinka viskam – nuo pakuočių iki žaislų.
Tačiau tie patys stiprūs ryšiai tampa problema pasibaigus plastiko gaminio naudojimo laikui. Tas puodelis, kurį panaudojote vieną kartą ir išmetėte, sąvartyne gulės dešimtmečius ar net šimtmečius, kol visiškai suirs. O kai jis suyra, iš jo susidaro mikroplastiko gabalėliai, kurie atsiduria visuose gamtos kampeliuose, įskaitant ir mūsų pačių kūnus.
RIKEN mokslininkai sukūrė naują plastiko rūšį, kuri gali veikti taip pat gerai, kaip ir įprastas plastikas, kai jo reikia, ir lengvai skaidytis į saugius junginius, kai jo nereikia. Pasak komandos, jis pagamintas iš vadinamųjų supramolekulinių polimerų, turinčių grįžtamąsias jungtis, veikiančias kaip lipnūs lapeliai, kuriuos galima priklijuoti, nuimti ir vėl iš naujo priklijuoti.
|
Komanda norėjo sukurti specifinio tipo supramolekulinį polimerą, kuris būtų pakankamai stiprus įprastiems plastiko naudojimo būdams, tačiau taip pat galėtų būti pagamintas taip, kad prireikus greitai ir lengvai suirtų, palikdamas tik netoksiškus junginius.
Ištyrę įvairias molekules, tyrėjai nustatė konkretų derinį, kuris atrodė turintis tinkamas savybes – natrio heksametafosfatą, kuris yra įprastas maisto priedas, ir monomerus, kurių pagrindą sudaro guanidino jonai, naudojami trąšose. Šiuos du junginius sumaišius vandenyje, susidaro lipni medžiaga, kurią galima išdžiovinti ir iš jos suformuoti plastiką.
Dėl reakcijos tarp šių dviejų sudedamųjų dalių tarp molekulių susidaro „druskų tiltai“, dėl kurių medžiaga tampa tvirta ir lanksti, kaip įprastas plastikas. Tačiau, kai jie mirkomi sūriame vandenyje, elektrolitai tuos ryšius atlaisvina, ir medžiaga ištirpsta.
Komanda nustatė, kad medžiaga naudojimo metu buvo tokia pat tvirta kaip ir įprastas plastikas, be to, ji buvo nedegi, bespalvė ir skaidri. Tačiau panardinta į sūrų vandenį medžiaga visiškai ištirpo maždaug per aštuonias su puse valandos.
Žinoma, su bet kuria skaidoma plastikine medžiaga yra viena didelė kliūtis: kas, jei ji susidurs su savo sunaikinimo katalizatoriumi anksčiau, nei norėsite? Juk plastikinis puodelis nebus naudingas, jei tam tikri skysčiai galės jį ištirpdyti.
Šiuo atveju komanda nustatė, kad hidrofobinių dangų taikymas užkerta kelią bet kokiam ankstyvam medžiagos suirimui. Kai galiausiai norėsite ją išmesti, pakaks paprasčiausiai įbrėžti paviršių, kad sūrus vanduo galėtų prasiskverbti ir medžiaga ištirptų taip pat greitai, kaip ir nepadengti medžiagos lakštai.
Nors po kai kurių biologiškai skaidžių plastikų vis dar gali likti kenksmingų mikroplastikų, ši naujai sukurta medžiaga skyla į azotą ir fosforą, kurie yra naudingos maistinės medžiagos augalams ir mikrobams. Vis dėlto per didelis jų kiekis taip pat gali būti žalingas aplinkai, todėl komanda siūlo, kad geriausias procesas galėtų būti atlikti dalies atliekų perdirbimą specializuotose gamyklose.
Tačiau jei dalis jų ir pateks į vandenyną, jos bus kur kas mažiau kenksmingos, o gal net ir naudingos, palyginti su dabartinėmis plastiko atliekomis, rašo „New Atlas“.
Tyrimo rezultatai paskelbti žurnale „Science“.
