Нова супрамолекулна пластмаса, която може да се самовъзстановява за миг и е по-лесна за разлагане и повторна употреба
2022-09-05
Изследователска група, ръководена от Li Jianwei, старши изследовател в лабораторията за медицински изследвания във Финландия, проучи нов материал, наречен супрамолекулна пластмаса, който ще замени традиционните полимерни пластмаси с екологично чист материал, който насърчава устойчивото развитие. Надмолекулните пластмаси, направени от изследователи, използващи метода за разделяне на фазата течност-течност, имат сходни механични свойства с традиционните полимери, но новите пластмаси са по-лесни за разлагане и повторна употреба.
Пластмасата е един от най-важните материали в съвременността. След век на развитие, той е интегриран във всички аспекти на човешкия живот. Традиционните полимерни пластмаси обаче имат слаба способност за разграждане и регенерация в природата, което се превърна в една от най-големите заплахи за човешкото оцеляване. Тази ситуация е причинена от силната сила, присъща на ковалентната връзка, свързваща мономерите, за да образуват полимера.
За да се отговори на това предизвикателство, учените предлагат да се направят полимери, свързани с нековалентни връзки, които са по-малко мощни от ковалентните връзки. За съжаление, слабите взаимодействия често са недостатъчни, за да задържат молекулите в материали с макроскопични размери, което възпрепятства практическото приложение на нековалентни материали.
Изследователската група на Li Jianwei в университета в Турку във Финландия установи, че физическа концепция, наречена разделяне на фаза течност-течност (LLPs), може да изолира и концентрира разтворените вещества, да подобри силата на свързване между молекулите и да насърчи образуването на макро материали. Механичните свойства на получените материали са сравними с тези на конвенционалните полимери.
Освен това, след като материалът бъде счупен, фрагментите могат незабавно да се съберат отново и да се излекуват. В допълнение, когато се капсулира наситено количество вода, материалът е адхезив. Например, проба от фуга, изработена от стомана, може да издържи тегло от 16 кг за повече от един месец.
И накрая, материалът е разградим и силно рециклируем поради динамичния и обратим характер на нековалентните взаимодействия.
„В сравнение с традиционните пластмаси, нашите нови супрамолекулни пластмаси са по-интелигентни, защото не само запазват силни механични свойства, но също така запазват динамични и обратими свойства, което прави материалите самовъзстановяващи се и повторно използвани“, обясни д-р Ю Джингджинг, постдокторантски изследовател .
„Малка молекула, която произвежда супрамолекулна пластмаса, преди това беше отделена от сложна химическа система. Тя образува интелигентен хидрогелен материал с магнезиеви метални катиони. Този път ние сме много щастливи да използваме LLPs, за да научим новите умения на тази стара молекула,“ каза д-р Li Jianwei, главен изследовател на лабораторията.
„Появяващите се доказателства показват, че LLPs може да са важен процес при формирането на клетъчни отделения. Сега ние напреднахме в това явление, вдъхновени от биологията и физиката, за да отговорим на големите предизвикателства, пред които е изправена нашата среда. Вярвам, че ще бъдат по-интересни материални LLPs процеси проучени в близко бъдеще", продължи Ли.
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
