A New Jerswy-i Rutgers Állami Egyetem kutatói olyan műanyagot hoztak létre, ami programozott sebességgel elpusztítja önmagát, mindennapi körülmények között lebomlik, hő és vegyszerek alkalmazása nélkül. Ez megoldást nyújthat a globális műanyag problémára, de a módszer más területen is alkalmazható lehet, például önmegsemmisítő bevonatok készítésére, vagy hogy olyan kapszulákat készítsenek, amik meghatározott időben szabadítják fel a gyógyszert.
A természet rengeteg hosszú szálú molekulát, polimert hoz létre, mint például a proteinek, a DNS, az RNS, a cellulóz, a természetben mégsincs olyan probléma, hogy hosszú távon felhalmozódjanak, mint a szintetikus műanyagok esetén. A természetes polimerek végül lebomlanak, a szintetikus polimerek viszont nem. Ha a természet létrehoz olyan polimereket, amikre szüksége van, amik aztán eltűnnek, akkor talán az ember által készített műanyagokat is lehet ilyenre csinálni. A természetes polimerek szerkezetében vannak olyan kis csoportok, amik, ha itt az idő megkönnyítik a kémiai kötések felbomlását. A kutatók ezt a trükköt másolták le és az ötlet működött, amiről a Nature Chemistry magazinban számolnak be. A természettől vett ötlettel olyan műanyagot hoztak létre, ami mindennapi körülmények között lebomlik, hő és durva vegyszerek nélkül - írja az origo.hu.
Nem csak a műanyag problémára nyújthat megoldást a módszer
A polimer sok, egymáshoz kapcsolódó, ismétlődő egységekből álló anyag, olyan mint a szálon lévő gyöngyök. A műanyagok, a DNS, az RNS, a proteinek polimerek. A DNS és az RNS kisebb egységekből, nukleotidokból álló hosszú láncok. A proteinek aminosavakból állnak. A molekulákban kémiai kötések tartják egybe az atomokat. A polimerekben ezek a kötések minden építőkockát a következővel kapcsolnak össze. Az erős kötések teszik a műanyagokat tartóssá, ugyanakkor miattuk nehezen is bomlanak le. A kutatásban arra fókuszáltak, hogy amikor szükséges, könnyebbé tegyék a kötések felbomlását anélkül, hogy az anyag gyengülne a használat során. Ráadásul a műanyagok nem csak lebomlók, hanem a folyamat programozható.
A kutatók a műanyag kémiai szerkezetének komponenseit úgy rendezték, hogy tökéletes pozícióban voltak ahhoz, hogy amikor szükséges, meginduljon a lebomlás. A folyamat olyan, mint amikor egy darab papírt összehajtunk, és a hajtás mentén könnyen eltéphető. Ha „előhajtogatják” a struktúrát, akkor a műanyag több ezerszer gyorsabban lebomlik, mint normál esetben. Bár aktiválás esetén könnyebben lebomlik a műanyag, alapvető kémiai összetétele ugyanaz, ezért erős és hasznos marad addig a pillanatig, amíg a használó az akarja, hogy lebomoljon.
A kutatók azt találták, hogy a szomszédos csoportok pontos térbeli elrendeződése drámai módon megváltoztatja a polimer lebomlásának gyorsaságát. Tájolásuk és pozicionálásuk kontrollálásával olyanra tudják tervezni ugyanazt a műanyagot, hogy napok, hónapok, vagy akár évek alatt lebomoljon.
Ez azt jelenti, hogy a különböző termékek élettartamát céljuknak megfelelően lehet igazítani. Az elvitelre készült ételcsomagolásokra talán csak egy napig van szükség, aztán lebomolhatnak, míg az autóalkatrészeknek évekig bírniuk kell.
A csapat bemutatta, hogy a lebomlás ultraibolya fény vagy fémionok felhasználásával integrálható, be- és lekapcsolható.
A korai labortesztek azt mutatják, hogy a lebomláskor keletkező folyadék nem mérgező, de még további kutatás szükséges, hogy bizonyosan így van? Azt is tanulmányozzák, hogy azok a kis darabok, amivé a műanyagok lebomlanak, károsak-e az élőlényekre, vagy a környezetre? Vizsgálják azt is, hogy a módszerük működik-e a szokásos műanyagoknál és beilleszthető-e a jelenlegi műanyaggyártási módszerekbe. A módszer esetleg lehetővé tesz olyan fejlesztéseket, mint az időzített gyógyszer felszabadító kapszulák, vagy az önmegsemmisítő bevonatok, most ezt is tesztelik.
Kövesse a Kárpátinfo.net oldalunkat: Facebook, Telegram, Twitter!
Legfrissebb híreink: Orosz-ukrán háború, Mozgósítás, Kárpátalja hírek
Kövesse a Kárpátinfo.net oldalunkat: Facebook, Telegram, Twitter!
Legfrissebb híreink: Ukrajnai háború, Mozgósítás, Kárpátalja hírek, Ukrajna elnöke
