قطرات کوچک از فشار برای باز کردن مسیرهای جدید به سمت پلاستیک های تجزیه پذیر استفاده می کنند

ویرایش شده توسط Sadie Harley، بررسی توسط Robert Egan

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

با استفاده از یک تکنیک جدید، یک گروه تحقیقاتی به رهبری دانشگاه متروپولیتن اوزاکا (OMU) به طور قابل توجهی محدوده پلاستیک هایی را که می توانند به طور طبیعی تجزیه شوند، افزایش داده اند. این مطالعه در مجله Macromolecules منتشر شده است.

استادیار یوکیا کیتایاما از دانشکده مهندسی فارغ التحصیل گفت: «یافته‌های ما گستره مواد موجود برای تولید پلاستیک‌های تجزیه‌پذیر را تا حد زیادی گسترش می‌دهد.

برای اینکه پلاستیک ها تجزیه شوند، محققان معمولا به بلوک های ساختمانی اصلی آن ها که به عنوان مونومر شناخته می شوند، و اینکه چگونه پیوندهای شیمیایی آنها را به یکدیگر متصل می کنند، نگاه می کنند. در محیط طبیعی، بسیاری از پلاستیک‌ها به دلیل پیوندها به طور کامل تجزیه نمی‌شوند و باعث شکسته شدن آن‌ها به میکروپلاستیک‌ها می‌شوند که در محیط باقی می‌مانند.

به جای اتخاذ رویکرد طراحی مولکولی معمولی برای مسئله، گروه تحقیقاتی به دنبال تغییر محیط فیزیکی واکنش‌های شیمیایی با استفاده از فشار بود، تکنیکی که به ندرت استفاده می‌شود.

برای به حداکثر رساندن فشار، آنها واکنش ها را در داخل قطرات نانومقیاس انجام دادند. این امر از یک اصل به نام فشار لاپلاس استفاده کرد، که در آن هرچه قطره کوچکتر باشد، فشار داخل آن به دلیل کشش سطحی بیشتر است. قطرات ریز چنان فشار شدیدی ایجاد کردند که واکنش‌های شیمیایی را که معمولا رخ نمی‌دادند، تحریک کردند.

محققان توانستند قسمت‌های غیرقابل دسترس ساختار حلقه مونومر را باز کنند و از آن‌ها برای ایجاد مکان‌های پیوند مختلف استفاده کنند. کنترل پیشرفته بر این فرآیند باعث ایجاد پلاستیک هایی با خواص تجزیه پذیرتر شد.

در نتیجه، موادی که قبلا برای پلیمریزاسیون نامناسب در نظر گرفته می شدند، می توانند پلیمریزه شوند و دامنه پلاستیک هایی را که می توان بدون نیاز به تغییرات ساختاری پیچیده ایجاد کرد، افزایش داد.

کیتایاما گفت: «روش ما می‌تواند برای تولید پلاستیک‌های دوست‌دار محیط‌زیست استفاده شود که می‌توانند پس از استفاده به‌طور قابل اعتمادی تخریب شوند و به حل مشکل رو به رشد زباله‌های پلاستیکی کمک کنند.»

وی ادامه داد: از آنجایی که این روش نیاز به فرآیندهای پیچیده یا تخصصی خاصی ندارد، می توان آن را به راحتی در تولید صنعتی پیاده سازی کرد. مفهوم استفاده از فشار به عنوان ابزاری برای هدایت واکنش‌های شیمیایی، رویکرد جدیدی را نشان می‌دهد که می‌تواند امکانات جدیدی را در طیف وسیعی از فرآیندهای شیمیایی باز کند.

کایتو فوجی و همکاران، پلیمریزاسیون رادیکال بازکننده حلقه با فشار لاپلاس یک تیونولاکتون، ماکرومولکول ها (2026). DOI: 10.1021/acs.macromol.6c01012

کارشناسی علوم زیستی و اکولوژی. پیشینه آزمایشگاه میکروبیولوژی با تجربه اخبار دارویی در صنایع نفت، گاز و تجدیدپذیر. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →