МОСКВА, 7 октября. /ТАСС/. Исследователи из Японии разработали новый тип высокопрочных полимеров, структура одиночных звеньев которых устроена таким образом, что их можно отделять друг от друга при помощи специального катализатора. Эта технология позволит неограниченное число раз перерабатывать высокопрочный пластик, сообщила пресс-служба университета Осаки.
«Мы создали высокопрочный полимер, чьи молекулы можно при определенных условиях среды легко разбить на одиночные звенья за несколько простых шагов. Создание данного материала стало большим шагом вперед для химической промышленности, так как этот подход позволяет производить очень прочные пластмассы, которые можно бесконечное число раз перерабатывать без ухудшения их свойств», — пояснил профессор Университета Осаки (Япония) Мамору Тобису, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Как отмечают ученые, за последние несколько десятилетий химики разработали десятки видов пластика и полимерных материалов, которые можно перерабатывать и повторно использовать. Их создание значительно снизило нагрузку на окружающую среду, однако все подобные материалы обладают сразу несколькими существенными недостатками — они отличаются низкой прочностью, и при этом их качество ухудшается с каждой переработкой.
Японские химики обнаружили, что обе эти проблемы можно решить, если встроить в высокопрочные полимеры из класса полиарилэфиров специальные молекулы, которые химики называют замещающими направляющими группами. Они представляют собой структуры, которые меняют свойства соседних с ними участков полимерной цепочки таким образом, что химические связи в этих регионах молекулы можно легко разорвать при помощи катализатора на базе никеля.
Замещающие направляющие группы, как обнаружили ученые, фактически не влияют на механические свойства полиарилэфиров, а также их способность противостоять различным агрессивным факторам окружающей среды. Это позволяет использовать подобные вставки в качестве инструмента для быстрой и при этом дешевой переработки высокопрочных полимеров и пластмасс, изготовленных на базе этого класса органических молекул.
Как надеются исследователи, создание этого подхода и его использование при производстве высокопрочных пластмасс одновременно позволит снизить их себестоимость за счет постоянной переработки этих материалов, а также уменьшит потребление ископаемых углеводородов и значительным образом улучшит ситуацию с пластиковым мусором на свалках и в различных природных средах.
