Công nghiệp Tin tức

Một loại nhựa siêu phân tử mới có thể tự chữa lành ngay lập tức và dễ dàng phân hủy và tái sử dụng hơn

2022-09-05

Một nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi Li Jianwei, nhà nghiên cứu cấp cao của phòng thí nghiệm nghiên cứu y học ở Phần Lan, đã khám phá một loại vật liệu mới gọi là nhựa siêu phân tử, sẽ thay thế nhựa polyme truyền thống bằng một vật liệu thân thiện với môi trường, thúc đẩy sự phát triển bền vững. Các loại nhựa siêu phân tử do các nhà nghiên cứu chế tạo bằng phương pháp tách pha lỏng-lỏng có các tính chất cơ học tương tự như polyme truyền thống, nhưng loại nhựa mới dễ phân hủy và tái sử dụng hơn.

Nhựa là một trong những vật liệu quan trọng nhất trong thời hiện đại. Sau một thế kỷ phát triển, nó đã được tích hợp vào tất cả các khía cạnh của cuộc sống con người. Tuy nhiên, nhựa polyme truyền thống có khả năng phân hủy và tái sinh kém trong tự nhiên, đã trở thành một trong những mối đe dọa lớn nhất đối với sự tồn tại của con người. Tình trạng này là do lực mạnh vốn có trong liên kết cộng hóa trị kết nối các monome để tạo thành polyme.

Để đáp ứng thách thức này, các nhà khoa học đề xuất chế tạo các polyme được kết nối bằng các liên kết không cộng hóa trị có độ bền thấp hơn liên kết cộng hóa trị. Thật không may, các tương tác yếu thường không đủ để giữ các phân tử trong vật liệu có kích thước vĩ mô, điều này cản trở ứng dụng thực tế của vật liệu không cộng hóa trị.

Nhóm nghiên cứu của Li Jianwei tại Đại học Turku ở Phần Lan phát hiện ra rằng một khái niệm vật lý được gọi là phân tách pha lỏng-lỏng (LLPs) có thể cô lập và tập trung các chất tan, tăng cường lực liên kết giữa các phân tử và thúc đẩy sự hình thành của các vật liệu vĩ mô. Các tính chất cơ học của vật liệu thu được có thể so sánh với các đặc tính cơ học của polyme thông thường.

Hơn nữa, một khi vật liệu bị vỡ, các mảnh vỡ có thể ngay lập tức tái hợp và tự chữa lành. Ngoài ra, khi bao bọc một lượng nước bão hòa, vật liệu là chất kết dính. Ví dụ, một mẫu khớp làm bằng thép có thể chịu được trọng lượng 16 kg trong hơn một tháng.

Cuối cùng, vật liệu có thể phân hủy và có khả năng tái chế cao do tính chất động và thuận nghịch của các tương tác không cộng hóa trị.

Tiến sĩ Yu Jingjing, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ, giải thích: "So với nhựa truyền thống, nhựa siêu phân tử mới của chúng tôi thông minh hơn, vì chúng không chỉ giữ được các đặc tính cơ học mạnh mẽ mà còn giữ được các đặc tính năng động và thuận nghịch. .

"Một phân tử nhỏ tạo ra chất dẻo siêu phân tử trước đây đã được sàng lọc từ một hệ thống hóa học phức tạp. Nó tạo thành vật liệu hydrogel thông minh với các cation kim loại magiê. Lần này, chúng tôi rất vui khi sử dụng LLP để dạy các kỹ năng mới của phân tử cũ này". Tiến sĩ Li Jianwei, trưởng phòng nghiên cứu cho biết.

"Bằng chứng mới nổi cho thấy LLP có thể là một quá trình quan trọng trong việc hình thành các ngăn tế bào. Giờ đây, chúng tôi đã nâng cao hiện tượng này lấy cảm hứng từ sinh học và vật lý để đáp ứng những thách thức lớn mà môi trường của chúng ta phải đối mặt. Tôi tin rằng các quá trình LLPs vật chất thú vị hơn sẽ được Li tiếp tục.

We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept