הפולימר "אינסופי" ניתן למחזור, עם התכונות של הפלסטיק, בתקווה לסיים אותם

פּוֹלִימֵר

העולם התאהב בפלסטיקה מכיוון שהם זולים, חזקים, קלים ועמידים. אותם תכונות הופכות את הפלסטיקה לאויב האדמה, הן מזהמות את כדור הארץ שלנו ביבשה ובים.

כימאים מאוניברסיטת קולורדו הודיעו בכתב העת Science על צעד גדול נוסף לעבר חומרים קיימא ונקיים מפסולת העשויה יום אחד להתמודד עם פלסטיק קונבנציונאלי. בראשותו של יוג'ין צ'ן, פרופסור במחלקה לכימיה, הם גילו פולימר שחולק רבים מהמאפיינים שאנו נהנים מהם בפלסטיקה, כמו משקל קל, עמידות בחום, חוזק ועמידות.

אולם ניתן להחזיר את הפולימר החדש, בניגוד לפלסטיק מבוסס טיפולי נפט, למצב המקורי למיחזור כימי מלא. ניתן להשיג זאת ללא שימוש בכימיקלים רעילים או בהליכי מעבדה מורכבים.

פולימרים הם מעמד רחב של חומרים המאופיינים בשרשראות ארוכות של יחידות מולקולריות חוזרות כימית המכונות מונומרים. פולימרים סינתטיים כיום כוללים פלסטיקה, כמו גם סיבים, קרמיקה, גומי, ציפויים, ומוצרים מסחריים רבים אחרים.

העבודה בנויה על דור קודם של פולימר שניתן למחזר כימית שהציגה המעבדה של חן לראשונה בשנת 2015. ייצור הגרסה הישנה הצריך תנאי קור קיצוניים שהיו מגבילים את הפוטנציאל התעשייתי שלה. לפולימר לעיל הייתה גם עמידות בחום נמוכה ומשקל מולקולרי, ואף שהיה דומה לפלסטיק, היה רך יחסית.

אך הידע הבסיסי שנצבר ממחקר זה היה מכריע, אמר צ'ן. זה הוביל לעיקרון תכנון להתפתחות פולימרים חדשים שאינם ניתנים למחזור כימי בלבד, אלא גם בעלי תכונות שוות ערך לפלסטיק הקונבנציונאלי.

המבנה החדש והמשופר בהרבה פותר את הבעיות של החומר מהדור הראשון. ניתן לבצע פולימר בנוחיות בצורה נוחה בתנאים ריאליסטיים, ידידותיים לסביבה: ללא ממס, בטמפרטורת החדר, תוך מספר דקות בלבד ובכמות קטנה של זרז בלבד. לחומר המתקבל משקל מולקולרי גבוה, יציבות תרמית וגבישות, ותכונות מכניות דומות מאוד לאלו של פלסטיק. והכי חשוב, ניתן למחזר את הפולימר חזרה למצבו המונומר המקורי, באמצעות זרז. ללא צורך בטיהור נוסף, ניתן להחליף את המונומר מחדש ובכך לבסס את מה שחן מכנה מחזור חיים מעגלי של חומרים.

" פולימרים יכולים להיות ממוחזרים כימית ולעשות בהם שימוש חוזר, באופן עקרוני, אין סוף," אמר חן.

Original text


חן מדגיש כי טכנולוגיית הפולימרים החדשה הודגמה רק בסולם מעבדה. עדיין יש לעשות עבודה רבה על מנת לשכלל את תהליכי הייצור של המונומר והפולימרים הממתינים לפטנט שהוא והמציאו אותו.

בעזרת מענק ראשוני של CSU Ventures, כימאים מבצעים אופטימיזציה של תהליך סינתזת המונומרים שלהם ופיתוח טכניקות חדשות וחסכוניות יותר עבור מונומרים. הם עובדים גם על סוגיות מדרגיות במערך המיחזור של מונומרים, פולימרים ומונומרים, ובמקביל בודקים מבנים כימיים חדשים למיחזור טוב יותר אפילו.

" זה יהיה חלום לראות את טכנולוגיית הפולימרים הניתנים למחזור כימי פוגעת בשוק," אמרה חן.

למרות שמבקשים פתרונות למזער את ההשפעה של הפלסטיק, כמו התולעת אוכלת הפלסטיק או הפטרייה ממזבלה פקיסטנית המסוגלת לאכול פלסטיק, הפתרון המוחלט לטווח הארוך בוודאי לא צריך להיות כנגד ההשפעות השליליות של הפלסטיק. עבור הפלנטה שלנו, אבל לחפש אלטרנטיבות כמו זו שאנחנו מדברים עליה היום, שלא הורסות אותה.

דרך: אוניברסיטת קולורדו.

עוד מידע:

J.-B. Zhu el al., "מערכת פולימרית סינתטית עם מחזוריות שניתנת להחזרה", Science (2018). science.sciencemag.org/cgi/doi… 1126 / science.aar5498

H. סרדון אל., "מיחזור פלסטיקה עם הבדל," מדע (2018). science.sciencemag.org/cgi/doi… 1126 / science.aat4997 - //phys.org/news/2018-04-infinitely- recyclable-polymer-properties-plastics.html#jCp

מומלץ

מאפיינים, יתרונות ושימושים של חומץ תפוחים
אבוקדו: איך לשתול את בורו?
מאפיינים, יתרונות ושימושים של עלי דפנה