Naukowcy opracowali "superplastik"

Fot. Adobe Stock
Fot. Adobe Stock

Zespół naukowców z Tokio opracował mocny, giętki i samonaprawiający się plastik, który do tego ulega biodegradacji. Twórcy wynalazku widzą jego zastosowanie w robotyce, medycynie, przemyśle odzieżowym, samochodowym i wielu innych dziedzinach.

Zabawki, ubrania, elektronika, wyposażenie domów, elementy pojazdów – jak przypominają eksperci z Uniwersytetu Tokijskiego, plastik jest wszędzie.

Dlatego - pomimo wysiłków nad ograniczeniem jego zużycia - ciężko jest ograniczyć ilość sztucznych tworzyw przedostających się do środowiska. Potrzebne są alternatywy.

Mając to na uwadze, zespół z Tokio opracował nowatorskie tworzywo oparte na wirtimerach. To rodzaj polimerów, które są wytrzymałe i odporne w niskich temperaturach, ale po podgrzaniu można wielokrotnie zmieniać ich kształt. Niestety polimery te w czystej postaci są kruche i nie można ich rozciągać.

Japońska grupa pokonała tę przeszkodę przez dodanie do wirtimeru związku o nazwie polirotaksan, co niebywale poprawiło właściwości tworzywa.

Końcowy produkt nazwali VPR (vitrimer incorporated with polyrotaxane - wtrimer wzbogacony I polirotaksan).

Badaczom udało się pięciokrotnie zwiększyć odporność na pęknięcia, piętnastokrotnie przyspieszyć samonaprawę i dwukrotnie - zdolność do odzyskiwania pierwotnego kształtu po zdeformowaniu.

Tworzywo może być przy tym przetworzone dziesięć razy szybciej, niż zwykły witrimer, a w słonej wodzie, w przeciwieństwie do wcześniejszych materiałów, ulega biodegradacji.

"Mimo, że żywica ta jest odporna na działanie wielu rozpuszczalników w temperaturze pokojowej, można ją łatwo rozłożyć na podstawowe surowce, kiedy umieści się ją w odpowiednim rozpuszczalniku i podgrzeje. Po zanurzeniu jej w słonej wodzie na 30 dni, w 25 proc. uległa biodegradacji. Dla porównania witrimer bez polirotaksanu nie uległ żadnemu widocznemu biorozkładowi. Ta nowe cechy powodują, że to idealny materiał dla dzisiejszej cywilizacji, która potrzebuje odzyskiwania surowców" – podkreśla prof. Shota Ando z Uniwersytetu Tokijskiego.

Badacze widzą zastosowanie swojego wynalazku w różnych dziedzinach inżynierii, w tym robotyce, budownictwie, przemyśle odzieżowym, medycynie, czy do produkcji zabawek.

"W przeciwieństwie do tradycyjnych żywic epoksydowych, ten nowy materiał jest twardy, ale elastyczny, dzięki czemu można oczekiwać możliwości silnego łączenia materiałów o różnej twardości i rozciągliwości, co jest potrzebne np. w produkcji pojazdów. Ponadto, ze względu na pamięć kształtu oraz zdolności do zmiany i przywracania pierwotnej formy, pewnego dnia być może będzie możliwe zmienianie fasonu ulubionych ubrań za pomocą suszarki do włosów lub żelazka" – mówi prof. Ando, cytowany na stronie Uniwersytetu Tokijskiego.

Szczegóły - w publikacji na łamach "ACS Materials Letters". (PAP)

Marek Matacz

mat/ zan/

Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.

Czytaj także

  • Fot. Adobe Stock

    Naukowcy wykryli problem z równowagą energetyczną Saturna

  • Fot. Adobe Stock

    Praca hybrydowa przynosi korzyści pracodawcom i pracownikom

Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.

newsletter

Zapraszamy do zapisania się do naszego newslettera