Prevratný plast sa dokáže sám opraviť, dá sa recyklovať a poslúži aj ako potrava

Plasty sú vďaka svojej húževnatosti mimoriadne užitočný materiál na výrobu všetkého – od domácich potrieb až po súčiastky vozidiel. No práve ich húževnatosť spôsobuje, že sa ťažko rozkladajú na recykláciu alebo likvidáciu. Japonskí vedci z Tokijskej univerzity teraz vyvinuli nový typ plastu, ktorý je pevný pri izbovej teplote, ale môže sa ľahko rozložiť na základné zložky v recyklačných závodoch alebo v prírode. V morskej vode sa začne rozkladať na potravu pre morské živočíchy, navyše sa dokáže sám sceliť a zapamätá si predošlé tvary.

Je založený na triede plastov nazývaných vitriméry z epoxidovej živice, ktoré sú pevné pri izbovej teplote, ale dajú sa pretvárať a formovať pridaním tepla. Za normálnych okolností sú vitriméry krehké, ale tím zlepšil receptúru doplnením molekuly nazývanej polyrotaxán. Konečným výsledkom je nový plast, ktorý nazvali VPR a ktorý sa môže pochváliť obrovským množstvom výhod oproti podobným materiálom. Po poškriabaní skalpelom sa dokázal po zahriatí na teplotu 150 °C úplne sceliť iba za 60 sekúnd. Keď bol formovaný do tvaru žeriava a potom sploštený, dokázal sa zahriatím zložiť späť do tvaru žeriava. To všetko zvládol oveľa rýchlejšie ako iné produkty tohto typu.

VPR sa takisto môže ľahšie rozložiť, keď už nie je potrebný. Použitie tepla spolu so špecifickým rozpúšťadlom rozbije jeho molekulárne väzby a ponechá len surové zložky, pripravené na výrobu niečoho nového. Aj v prípade, že sa vyhodí do životného prostredia, predstavuje menší problém ako iné plasty. Tím to demonštroval jeho ponorením do morskej vody na 30 dní. Za ten čas sa biologicky rozložil o 25 % a uvoľnil molekuly, ktoré sú v podstate potravou pre morské živočíchy.

„VPR je viac ako päťkrát odolnejší proti rozbitiu ako typická epoxidová živica vitrimér,“ povedal Shota Ando, hlavný autor štúdie uverejnenej v časopise ACS Materials Letters. „Okrem toho sa opravuje 15-krát rýchlejšie, dokáže obnoviť svoj pôvodný zapamätaný tvar dvakrát rýchlejšie a chemicky sa dá recyklovať 10-krát rýchlejšie ako typický vitrimér. Dokonca sa bezpečne biologicky rozkladá v morskom prostredí, čo je pri tomto materiáli novinka.“

Tím tvrdí, že materiál by mohol nájsť využitie v rôznych aplikáciách, na ktoré sa už používajú iné plasty. Napríklad infraštruktúrne materiály pre cesty a mosty sa často skladajú z epoxidových živíc zmiešaných so zložkami, ako je betón a uhlík. Použitím VPR by sa tieto materiály ľahšie udržiavali, pretože by boli pevnejšie a dali by sa sceľovať teplom. Na rozdiel od bežných epoxidových živíc je tento nový materiál tvrdý, ale rozťažný, takže sa dá očakávať aj pevné spojenie materiálov s rôznou tvrdosťou a rozťažnosťou, čo je potrebné napríklad pri výrobe vozidiel.

Zdroj: newatlas.com.