Хімік приголомшив наукову спільноту біополімером, що повністю переробляється

Всі говорили, що це неможливо, але це не зупинило хіміка з Університету штату Колорадо Юджина Чена (Eugene Chen), який нещодавно був нагороджений Президентською премією “Виклик зеленої хімії” (Presidential Green Chemistry Challenge Award). Чен зробив неможливе, створивши полімерний матеріал з мономеру, який більшість вчених вважали таким, що не полімеризується. Він не лише перевернув давнє наукове переконання, але й зробив відкриття, яке може здійснити революцію в галузі біопластики.

Чен розпочав свої експерименти з мономером гамма-бутиролактоном. Безбарвна рідина, також відома як GBL, є поширеним реагентом, що використовується як очищувальний розчин, засіб для видалення суперклею тощо. Наукове співтовариство вважало, що мономер занадто стабільний для полімеризації, і вказувало на виміряну термодинаміку реакції як на доказ на підтримку своїх тверджень. Чен підозрював, що деякі з цих повідомлень були неправильними, тому він вирішив довіритися своїм здогадкам і почав експериментувати з полімеризацією ГБЛ.

Чен і Хонг не тільки розробили метод, який змушував ГБЛ утворювати полімер, але й з’ясували, як надавати полімеру різної форми. Варіюючи умови реакції і каталізатори, які вони використовували в реакції, дослідники виявили, що вони можуть утворювати як лінійну, так і циклічну версію полімеру. Зрештою, матеріал, який вони назвали poly(GBL), був дуже схожий на P4HB, полімер, отриманий з бактерій, який використовується як біологічно розкладна форма пластику. Однак, оскільки він є більш доступним і дешевшим у виробництві, полі(GBL) може потенційно замінити P4HB на зростаючому ринку біопластиків.

• Ця електронна шкіра не лише самовідновлюється, але й повністю придатна для вторинної переробки
• Новостворена надплинна рідина кидає виклик фізиці, прискорюючись назад, коли ви її штовхаєте
• Полімер, що змінює форму, дозволяє складати сонячні панелі та інструменти, що змінюють форму

Poly(GBL) має ще одну властивість, яка робить його ще більш корисним як екологічно чисте джерело пластику. Дослідники розробили зворотну термічну реакцію, яка змусила полімер повернутися до своєї початкової мономерної форми. На відміну від сучасних біопластиків, таких як PLA, які лише частково піддаються біологічному розкладанню, ця зворотна реакція робить полі(GBL) повністю придатним для вторинної переробки. Біопластикові об’єкти, виготовлені з матеріалу poly(GBL), можуть бути вилучені з потоку відходів і перероблені за допомогою термічної реакції, яка перетворює пластичний полімер назад в його мономерну форму. Після відновлення мономер GBL знову готовий до використання в майбутніх пластикових виробах.

Цей прорив може відкрити двері для виробництва біопластичного матеріалу, який не лише не містить нафти, але й може бути легко перероблений під впливом тепла. Усвідомлюючи свій потенціал зміни ринку, Чен подав попередній патент на

Source: digitaltrends.com