پلاستیک خود ترمیم شونده از دانشگاه بورنموث برای مقابله با زبالههای پلاستیکی
محققان دانشگاه بورنموث ادعا میکنند پلاستیکی «خود ترمیمشونده» ساختهاند که پس از آسیبدیدگی، استحکام اولیه خود را حفظ میکند و امیدوار هستند که به کاهش زبالههای پلاستیکی کمک کند.
نانوصفحات از ماده دو بعدی MXene – که قبلاً به عنوان یک عامل تقویت کننده برای تقویت پلاستیکها استفاده میشدند – با مواد شیمیایی ترکیب میشوند تا یک عامل ترمیم شونده با خواص “چسب مانند” ایجاد کنند. طبق گزارشها، این ماده تا زمانی که پلاستیک شکسته شود، خاموش میماند، در این مرحله رطوبت اتمسفر آن را فعال میکند و بخشهای شکسته دوباره به هم میچسبند.
نمونه ای از آزمایش آن به شرح زیر میباشد:
شکل1: نمونه اصلی
شکل2: نمونه به دو قسمت تقسیم می شود
شکل3: نمونه ها به منظور ترکیب شدن کنار هم قرار می گیرند
شکل 4: پلاستیک به صورت یک نوار بازسازی می شود
شکل5: پلاستیک ترمیم شده تقریبا همان استحکام اولیه خود را دارد
دکتر عمور عبدالقادر، دانشیار مواد پیشرفته در دانشگاه بورنموث و رهبر این مطالعه، توضیح میدهد: «ما همان فرآیند مادر طبیعت را دنبال میکنیم – وقتی انگشت خود را میبرید، خون در ابتدا جامد میشود تا شکاف را تا پوست بپوشاند. بافت آن را مهر و موم میکند، و این همان کاری است که ما با پلاستیکهای خود انجام میدهیم.
بسیاری از وسایل زندگی روزمره ما از بطریهای نوشیدنی قابل استفاده مجدد گرفته تا تلفنهای همراه و لولههای پلاستیکی و موارد دیگر دارای پلاستیک هستند و این، پتانسیل افزایش عمر طیف وسیعی از محصولات و کاهش ضایعات را دارد.
دکتر چیراگ راتوانی، دانشمند ارشد، ادامه میدهد: «استفاده از MXene با عامل ترمیم کننده به این معنی است که ما از مزایای پلاستیک قویتر بهره میبریم که شکستن آن سختتر است، اما اگر شکسته شود، خود به خود درست میشود». این فرآیند فقط چند دقیقه طول میکشد و ما موفق شدیم پلاستیک را به نود و شش درصد استحکام اولیهاش برگردانیم.»
دکتر عبدالقادر با توجه به امکان توسعه دستگاههای خود ترمیم شونده در آینده میافزاید: «ما آن را آزمایش کردهایم و حسگرهای جدیدی را برای تشخیص حرکت انسان طراحی کردهایم که پس از آسیب، خود تعمیر میشوند. چنین مفهومی راه را برای نسل جدید الکترونیکی هموار میکند که نیازی به تعمیر و نگهداری ندارند و بنابراین عمر بیشتری دارند.
مطالعه «تنظیم پایانههای سطحی و برهمکنشهای هیدراسیون در کامپوزیتهای هیدروژل مبتنی بر نانوصفحه MXene برای سنسورهای کرنش خود ترمیمپذیر» در مجله Applied Nano Materials منتشر شده است.
در سال 2023، دانشمندان دانشگاه کنستانز، بلوکهای ساختمانی زیست پایه را برای یک پلاستیک معدنی «خود ترمیمشونده» معرفی کردند که میتوان آن را در آب شکل داد و اصلاح کرد. این حرکت قرار بود پلاستیک اصلی را که برای اولین بار توسط شیمیدان هلموت کلفن در سال 2016 ساخته شد، با اطمینان از تجزیه پذیری آن در محیط طبیعی، بهبود بخشد.
اخیراً، استادانی از دانشگاه مونس و دانشگاه کاستسارت بانکوک مقالهای منتشر کردند که توسط Cabrios و موسسه بیوتکنولوژی تولوز در مورد PLA آنزیمی آنها منتشر شد. پیشبینی میشود که این توسعه برای تولید بستهبندی پلاستیکی که میتواند در خانه در دمای محیط کمپوست شود، استفاده شود.
نویسنده خبر: فاطمه درویشی
رفرنس:
https://www.bournemouth.ac.uk/news/2024-12-23/bu-scientists-make-breakthrough-self-repairing-plastic
بدون دیدگاه