Команда ученых из Токийского университета разработала новый пластик — VPR (Экологически чистый устойчивый термореактивный витример-содержащий полиротаксан), обладающий рядом преимуществ по сравнению с используемыми в настоящее время материалами. Главное из которых — перерабатываемость и возможность биологического разложения.
Источник видео:
https://pubs.acs.org/doi/suppl/10.1021/acsmaterialslett.3c00895/suppl_file/tz3c00895_si_010.mp4
«Названный VPR, материал может сохранять свою форму и обладает прочными внутренними химическими связями при низких температурах. Однако при температурах выше 150 оС эти связи восстанавливаются, и материал может быть преобразован в различные формы», — сообщается в пресс-релизе.
Этот материал также отличается превосходной прочностью и эластичностью, сохраняет свою первоначальную форму, а также поддается биологическому разложению.
Материал получен путем смешения:
- полиротаксаны — новое поколение экологически чистых, гибких и устойчивых материалов на основе полимеров.
- витримеры — новый класс пластмасс, которые являются производными от термореактивных полимеров.
В итоге название VPR – это производное от V (витример) и PR (полиротаксан).
Пластик — незаменимый элементом нашей повседневной жизни, без него не было бы большинства вещей — игрушки, товары для дома, электроника и одежда, автомобили, инфраструктура…
Но, как известно, проблема состоит в том, что утилизация пластмасс представляет собой серьезную экологическую проблему. Даже переработка не может решить проблему пластикового загрязнения, во-первых, из-за наличия «стран третьего мира», с низкой культурой, во-вторых, из-за того, что не всякие изделия из пластика можно переработать.
Примечательно, что при погружении в морскую воду на месяц он подвергся процессу биодеградации на 25%, при этом полиротаксан расщепляется, превращаясь в источник питания для водных организмов.
Шота Андо из Высшей Школы Пограничных Наук Токийского университета заявил: «VPR восстанавливается в 15 раз быстрее, может восстанавливать свою первоначальную запоминающуюся форму в два раза быстрее и может быть химически переработан в 10 раз быстрее, чем обычный стекловолокно. Он даже безопасно разлагается в морской среде, что является новым для этого материала».
В настоящий момент команда разработчиков планирует сотрудничать с различными организациями для оценки применения VPR в проышленности и быту
«Я всегда думал, что существующие пластмассы очень трудно извлекать и утилизировать, потому что они подразделяются в зависимости от их применения», — добавил Андо. «Было бы идеально, если бы мы могли решить многие мировые проблемы с помощью одного такого материала».
Главная цель состоит в том, чтобы уменьшить количество пластиковых отходов, сохранить ресурсы и ограничить воздействие пластмасс на окружающую среду.
О разработке было сообщено в журнале ACS Publications:
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsmaterialslett.3c00895
Высшая школа пограничных (передовых) наук Токийского университета (Institute of Advanced Frontier Studies, University of Tokyo) — это учебное заведение, специализирующееся на исследованиях и обучении в области пограничных наук. Школа занимается изучением различных аспектов пограничных явлений в областях:
- Трансдисциплинарные науки
- Передовое материаловедение
- Передовая энергетика
- Биологические науки
- Интегрированные биологические науки
- Вычислительная биология и медицинские науки
- Экологические исследования
- Исследования естественной среды
- Океанические технологии, политика и окружающая среда
- Экологические системы
- Антропогенные и инженерные экологические исследования
- Социокультурные экологические исследования
- Международные исследования
Выпускники института нередко занимают важные позиции в государственных учреждениях, международных организациях, академическом сообществе и частном секторе.
Витример (англ. Vitrimers) — это новый класс полимерных материалов, которые обладают специфическими свойствами, обусловленными их структурой и поведением при деформации. Основное отличие витримеров от традиционных полимеров состоит в том, что они могут перестраивать свою структуру при нагревании без разрушения и сохранять эту новую конфигурацию после остывания, что делает их самовосстанавливающимися материалами. Витримеры обладают уникальной комбинацией свойств: при охлаждении они жесткие и прочные, как стекло или керамика, но при этом у них есть пластичность и формовка, как у термопластов. Это делает их подходящими для широкого спектра применений, от автомобильной и аэрокосмической промышленности до электроники и медицины.
Витримеры образуются посредством химической рекомбинации связей в полимерных сетях, но при этом они сохраняют свою молекулярную подвижность. Это позволяет им восстанавливать свою структуру после повреждений или деформаций. Эта способность саморемонтирования делает витримеры обещающими материалами для создания легких, надежных и долговечных изделий.
Витримеры также могут быть использованы для создания «умных материалов», которые могут реагировать на изменения условий окружающей среды, например, изменение формы или свойств при изменении температуры.
Это открывает возможности для разработки новых технологий и инноваций в различных отраслях промышленности.
Одну химию заменили другой, без понятия как она в итоге повлияет на природу. По моему проблему пластика как елка на Новый Год. Живые елки на Новый год становятся все более популярным выбором среди людей,
которые хотят сохранить экологию , они не только выглядят красиво, приятно пахнут, выглядят естественно и после праздников становятся удобрением — естественный круговорот.