Naujas supramolekulinis plastikas, kuris gali akimirksniu savaime išgydyti, yra lengviau skaidomas ir pakartotinai naudojamas
2022-09-05
Mokslininkų grupė, vadovaujama Suomijos medicinos tyrimų laboratorijos vyresniojo mokslo darbuotojo Li Jianwei, ištyrė naują medžiagą, vadinamą supramolekuliniu plastiku, kuri pakeis tradicinius polimerinius plastikus aplinkai nekenksminga medžiaga, skatinančia tvarų vystymąsi. Supramolekuliniai plastikai, pagaminti tyrėjų naudojant skysčio ir skysčio fazių atskyrimo metodą, turi panašias mechanines savybes kaip ir tradiciniai polimerai, tačiau naujus plastikus lengviau suskaidyti ir pakartotinai naudoti.
Plastikas yra viena iš svarbiausių medžiagų šiais laikais. Po šimtmečio vystymosi ji buvo integruota į visus žmogaus gyvenimo aspektus. Tačiau tradiciniai polimeriniai plastikai gamtoje blogai degraduoja ir regeneruoja, o tai tapo viena didžiausių grėsmių žmonių išlikimui. Šią situaciją sukelia stipri jėga, būdinga kovalentiniam ryšiui, jungiančiam monomerus, kad susidarytų polimeras.
Siekiant įveikti šį iššūkį, mokslininkai siūlo gaminti polimerus, sujungtus nekovalentiniais ryšiais, kurie yra mažiau galingi nei kovalentiniai ryšiai. Deja, silpnos sąveikos dažnai nepakanka, kad molekulės išlaikytų makroskopinių matmenų medžiagas, o tai trukdo praktiškai pritaikyti nekovalentines medžiagas.
Li Jianwei tyrimų grupė Turku universitete Suomijoje nustatė, kad fizinė koncepcija, vadinama skysčio ir skysčio fazių atskyrimu (LLP), gali išskirti ir koncentruoti ištirpusias medžiagas, sustiprinti molekulių surišimo jėgą ir skatinti makromedžiagų susidarymą. Gautų medžiagų mechaninės savybės yra panašios į įprastų polimerų savybes.
Be to, kai medžiaga sulaužoma, fragmentai gali akimirksniu susijungti ir išgyti patys. Be to, kapsuliuojant prisotintą vandens kiekį, medžiaga yra klijai. Pavyzdžiui, jungtinis pavyzdys iš plieno gali atlaikyti 16 kg svorį ilgiau nei vieną mėnesį.
Galiausiai dėl dinamiškos ir grįžtamos nekovalentinės sąveikos medžiaga yra skaidoma ir labai perdirbama.
„Palyginti su tradiciniais plastikais, mūsų naujieji supramolekuliniai plastikai yra protingesni, nes jie ne tik išlaiko stiprias mechanines savybes, bet ir išlaiko dinamines bei grįžtamąsias savybes, todėl medžiagos savaime gyja ir gali būti naudojamos pakartotinai“, – aiškino doktorantas daktaras Yu Jingjingas. .
"Nedidelė molekulė, gaminanti supramolekulinį plastiką, anksčiau buvo išskirta iš sudėtingos cheminės sistemos. Ji sudaro išmanią hidrogelio medžiagą su magnio metalo katijonais. Šį kartą labai džiaugiamės galėdami naudoti LLP, kad išmokytume naujų šios senos molekulės įgūdžių." sakė vyriausiasis laboratorijos tyrėjas daktaras Li Jianwei.
"Atsirandantys įrodymai rodo, kad LLP gali būti svarbus ląstelių skyrių formavimosi procesas. Dabar mes patobulinome šį reiškinį, įkvėptą biologijos ir fizikos, kad susidorotume su dideliais iššūkiais, su kuriais susiduria mūsų aplinka. Tikiu, kad bus įdomesni materialūs MVGP procesai. ištirtas artimiausiu metu“, – tęsė Li.
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
