Nhựa đã trở thành một phần thiết yếu trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta, tìm đường vào nhiều loại sản phẩm, bao gồm nhưng không giới hạn ở đồ chơi, quần áo, đồ gia dụng, thiết bị điện tử, ô tô và thậm chí cả cơ sở hạ tầng của chúng ta. Tuy nhiên, những thách thức về môi trường liên quan đến vòng đời và việc thải bỏ nhựa là không thể phủ nhận.
Nhựa phân hủy sinh học, tự phục hồi
Để giải quyết những vấn đề cấp bách này, nhu cầu phát triển các giải pháp thay thế có độ bền cao hơn, tiện ích mở rộng và khả năng tái chế nâng cao đang ngày càng trở nên cấp thiết.
Một nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học Tokyo đã tiết lộ một loại vật liệu nhựa mới vượt trội hơn loại tiêu chuẩn hiện tại ở một số khía cạnh.
Kỹ thuật thú vị báo cáo rằng vật liệu này đã được công nhận về độ bền và độ đàn hồi đặc biệt so với các tùy chọn tiêu chuẩn hiện hành. Ngoài ra, nó còn có khả năng tự sửa chữa vượt trội khi chịu nhiệt, vẫn giữ được hình dạng ban đầu và có khả năng phân hủy sinh học một phần.
Vật liệu nhựa cải tiến, thân thiện với môi trường này là kết quả của việc kết hợp phân tử polyrotaxane vào vitrimer nhựa epoxy, một loại nhựa khá mới. Vật liệu này có tên là VPR, có thể duy trì tính toàn vẹn về cấu trúc và sở hữu các liên kết hóa học bên trong mạnh mẽ ngay cả ở nhiệt độ thấp.
Tuy nhiên, khi tiếp xúc với nhiệt độ vượt quá 150 độ C, các liên kết hóa học này sẽ cấu hình lại, cho phép vật liệu được định hình lại thành nhiều dạng khác nhau.
Hơn nữa, các nhà nghiên cứu đã đưa ra một quan sát đáng chú ý về hành vi của VPR. Khi chịu cả nhiệt và dung môi cụ thể, nó trải qua quá trình phân hủy, phân hủy thành các thành phần cơ bản.
Một trong những tính năng đáng chú ý nhất của VPR là sự tương tác với nước biển. Sau khi ngâm vật liệu này trong nước biển trong một tháng, nó đã trải qua quá trình phân hủy sinh học 25%.
Trong quá trình này, thành phần polyrotaxane bị phân hủy thành nguồn thức ăn cho sinh vật biển, làm nổi bật những lợi ích sinh thái tiềm năng của nó. Theo p của nóphát hành báo chínghiên cứu này được dẫn dắt bởi Trợ lý Dự án Giáo sư Shota Ando từ Trường Cao học Khoa học Biên giới.
Được biết đến với độ bền, độ đàn hồi và khả năng tự sửa chữa vượt trội, điều này thể hiện sự tiến bộ đáng kể so với các loại nhựa thông thường. Nó có thể tự phục hồi nhanh hơn nhiều, phục hồi hình dạng ban đầu nhanh hơn và trải qua quá trình tái chế hóa học với tốc độ nhanh, vượt trội so với các vitrimer thông thường.
Một khía cạnh hấp dẫn là khả năng phân hủy sinh học một cách an toàn trong môi trường biển, một tính năng trước đây chưa từng thấy ở các loại vật liệu này. Polyrotaxane, một loại vật liệu giúp tăng cường độ dẻo dai của nhiều loại vật liệu khác nhau, đóng vai trò then chốt trong việc đạt được những đặc tính này.
Như minh họa bằng con hạc origami được giới thiệu trong video đi kèm, độ bền của nhựa được cải thiện cho phép tạo và lưu giữ các hình dạng phức tạp, ngay cả trong điều kiện nhiệt độ thấp.
Giảm rác thải nhựa
Nhóm nghiên cứu nhấn mạnh tiềm năng linh hoạt của vật liệu đột phá này trong việc thúc đẩy nền kinh tế tuần hoàn. Cảnh báo Eurek báo cáo rằng nó hứa hẹn tạo điều kiện thuận lợi cho việc tái sử dụng tài nguyên và giảm chất thải trong các ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm sản xuất, chăm sóc sức khỏe và thời trang bền vững.
Sau bước đột phá này, các bước tiếp theo của nhóm là hợp tác với nhiều công ty khác nhau để đánh giá khả năng ứng dụng thực tế của VPR. Họ cũng có kế hoạch theo đuổi những cải tiến và cải tiến hơn nữa về đặc tính của vật liệu thông qua các nghiên cứu đang diễn ra trong phòng thí nghiệm.
ⓒ 2023 TECHTIMES.com Mọi quyền được bảo lưu. Không sao chép mà không được phép.