Создан полимер, который можно перерабатывать многократно

Фото Bill Cotton/Colorado State University.

Пластмассы в массы: сегодня этот дешёвый, лёгкий и "долгоживущий" материал используют всюду. Правда, хрупкие полимерные изделия, как правило, долго живут не в домах людей, а на мусорных свалках. И сегодня экологи всерьёз заявляют о глобальной угрозе, вызванной чрезмерным использованием пластика. Одно неприятное открытие следует за другим. Не так давно авторы проекта "Вести. Наука" (nauka.vesti.ru) сообщали об очередном: огромное количество микропластика обнаружили в арктических льдах.

Куда же девается пластик, из которого сегодня делают пакеты, бутылки, стаканчики и стулья? Его поедают. Сегодня микроскопические частицы полимерных изделий находят внутри огромного числа организмов. Те же рыбы подсели на него как на фастфуд. И если, пролистывая этот материал, кто-то из наших читателей всё ещё сомневается, что пластик уже в его пищевой цепи, то в этой статье их ждёт разочарование.

Значит ли это, что в скором времени каждый человек превратится в пластикового "киборга"? Химики из Университета Колорадо обнадёживают: мир стал на один шаг ближе к созданию безотходного и устойчивого материала, который однажды сможет конкурировать с пластмассами. Учёные из США разработали полимер, обладающий всеми "удобными" характеристиками, которые мы так ценим в пластике. При этом его можно легко разрушить, а затем переработать.

Для начала напомним, что полимеры – это широкий класс материалов, в составе которых присутствуют длинные цепи химически связанных повторяющихся молекулярных единиц – мономеров. Синтетические (не природные) полимеры включают пластик, волокна, различные покрытия и многие другие коммерческие продукты.

Новый полимер разработан для такого же универсального использования, что и пластик: он лёгкий, термостойкий, прочный и долговечный. Разница лишь в том, что его перерабатывать гораздо легче, чем те вещества, которые входят в состав обыкновенной пластмассы. Напомним, что для разрушения этих цепей мономеров часто требуются токсичные химикаты или трудоёмкие процессы.

Специалисты отмечают, новый материал достаточно лёгок в производстве. Его мономеры можно полимеризовать (то есть соединить в цепи) при комнатной температуре в течение нескольких минут с небольшим количеством катализатора и без использования растворителей.

Но самое важное преимущество – его можно легко перерабатывать. Он достаточно легко разрушается до мономерного состояния благодаря мягкой реакции с использованием катализатора. Затем его можно повторно полимеризовать без предварительной очистки.

Разработка нового материала основана на предыдущей работе учёных, которые намеривались создать перерабатываемый полимер. Новая версия произведена по улучшенному "рецепту".

Например, более ранняя версия полимера была достаточно мягкой, обладала низкой термостойкостью и молекулярной массой. Полимер с худшими свойствами также должен был производиться в чрезвычайно холодных условиях. Все эти проблемы, как сообщается, были устранены в новой работе.

Исследователи надеются, что новый полимер и процессы его переработки смогут в один прекрасный день помочь сократить количество мусора, который попадает на свалки на земле, а затем отправляется в путешествие по океану.

Пока же группа учёных Университета Колорадо планирует изучить другие способы синтеза этого вида материала и способы расширения перерабатывающей инфраструктуры.

"Полимеры могут быть химически переработаны и повторно использованы бесконечное число раз. Мы мечтаем увидеть химическую технологию переработки полимера, которая была бы реализована на рынке", — говорит ведущий автор исследования Юджин Чэнь (Eugene Chen).