En ny helt nedbrytbar polymer har utvecklats i USA

En grupp kemister från USA har hittat ett nytt polymermaterial som inte bara kan användas för att producera olika material, utan också kan återvinnas utan att skada miljön. Forskarna föreslår att man återvinner plast till molekylära byggstenar, vilket ger plastprodukter ett andra liv. Idag skickas plastprodukter som inte längre används för återvinning i ett antal länder, där de används för att tillverka användbara produkter, men de flesta hamnar på soptippar eller i havet.

Det finns också nedbrytbar plast som bryts ner under vissa förhållanden (till exempel polymjölksyra), men även detta alternativ har vissa nackdelar – de återvinningsmetoder som finns idag tillåter inte att nedbrytningsprocessen genomförs utan att skadliga produkter bildas.

Målet för amerikanska kemister var att hitta en plast som skulle vara lämplig för återvinning och vara biologiskt nedbrytbar. Under arbetet studerade experter molekylerna i en av ersättningarna för petroleumprodukter (det amerikanska energidepartementet inkluderade denna ersättning i listan över de som bäst uppfyller alla parametrar).

γ-hydroxismörsyralakton har av forskare ansetts vara ett material för att producera byggstenar för moderna plaster, men ämnet är termiskt stabilt, en egenskap som har hindrat forskare från att kombinera det till en kedja av upprepade monomerer för att bilda plast.

Enligt kemiprofessorn Evgen Chen kokade alla forskares slutsatser i tidigare rapporter ner till det faktum att denna monomer inte förtjänar forskares uppmärksamhet. Alla kemister som arbetade med lakton av y-hydroxismörsyra försäkrade att det inte skulle vara möjligt att producera en polymer av den, men professor Chen och hans kollegor misstänkte att det fanns vissa felaktigheter i rapporterna.

Forskarna började arbeta med y-hydroxismörsyralakton och erhöll som ett resultat inte bara en polymer, utan lyckades också få den att anta olika former (cykliska, linjära). I sitt arbete behövde forskarna katalysatorer, både metallbaserade och metallfria, vilket gjorde det möjligt för dem att erhålla en polyester med dubbel poly-gamma-butyrolakton. I det fortsatta arbetet insåg forskarna att när materialet upphettas omvandlas det till sitt ursprungliga tillstånd på ungefär en timme (en cyklisk polymer kräver uppvärmning vid en temperatur på 300 ºC, en linjär – 220 ºC), med andra ord är det nya materialet biologiskt nedbrytbart och skadar inte miljön, till skillnad från de plastprodukter som används idag.

Enligt forskargruppen är monomeren som används i deras arbete en fullfjädrad ersättning för bioplasten P4HB, som används i stor utsträckning kommersiellt. P4HB är dyrare och mer komplex att producera än de flesta plaster. Professor Chens team föreslog att deras billigare och mer praktiska alternativ för plastproduktion kommer att bli utbrett.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]