Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Kemi

En type plast, der kan formskiftes ved hjælp af temperering

Ansøgninger fra et enkelt råmateriale. A, Batch af støbt, tørret N63 . B, Fritstående film af N63 . C, N63 60 skeer og gaffel. D, Demonstration af N63 60 som en stiv ske til at øse jordnøddesmør. E, Demonstration af N63 60 som en stiv gaffel til at samle et stykke ost op. F, Demonstration af N63 110 som et trykfølsomt klæbemiddel. G, Demonstration af N63 60 straks svigter som klæbemiddel. Kredit:Science (2024). DOI:10.1126/science.adi5009

Et team af molekylære ingeniører har udviklet en type plast, der kan formskiftes ved hjælp af temperering. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Science holdet, fra University of Chicago, sammen med en kollega fra US DEVCOM Army Research Laboratory, Aberdeen Proving Ground, National Institutes of Standards and Technology og NASA Glenn Research Center, beskriver, hvordan de fremstillede deres plastik, og hvor godt det var i stand til at forme skift, når de anvendte forskellige typer temperering.



Haley McAllister og Julia Kalow, med Northwestern University, har udgivet et Perspective-stykke i samme nummer af Science skitsere arbejdet.

I løbet af de sidste mange år er det blevet tydeligt, at brugen af ​​plastik i produkter er skadelig for ikke kun miljøet, men også menneskers sundhed - der er fundet plastikstykker i jorden, atmosfæren, havene og menneskekroppen.

Derfor er forskere begyndt at lede efter måder at reducere mængden af ​​plastik, der skabes, bruges og smides i skraldespanden. I denne nye indsats har forskerholdet skabt en type plastik, der kan omdannes til noget nyt, når dets oprindelige formål er udtømt - ved hjælp af temperering. En plastikpose med mad, for eksempel, kunne omdannes til en gaffel eller ske.

For at tillade en sådan formændring udviklede forskerne en type plast ved hjælp af en dynamisk tværbundet tilgang, der var baseret på reversibel tilsætning af thioler til benzalcyanoacetater - en proces kendt som en "Michael-tilsætning". Den resulterende plastik var af en type, der kunne modificeres ved hærdning, hvilket er, hvor et materiale opvarmes til et vist punkt, og derefter afkøles hurtigt. Hærdning er oftest forbundet med metalarbejde.

Demonstration af N63 60 skeer stivhed, mens du øser jordnøddesmør. Kredit:Science (2024). DOI:10.1126/science.adi5009

Forskerne fandt ud af, at ved at opvarme plastikken til temperaturer mellem 60°C og 110°C og derefter overføre den til en standard madfryser, kunne de skabe forskellige genstande af det samme materiale baseret på et indfald.

De lavede først en ske, som de brugte til at øse jordnøddesmør fra en krukke. De brugte derefter temperering til at ændre skeen til en gaffel og derefter til et klæbende materiale, der var i stand til at holde to glasruder sammen. Test viste dog, at der var en grænse for, hvor mange gange plastikken kunne skiftes, hvilket var syv gange. Derefter begyndte det at blive nedbrudt.

Flere oplysninger: Nicholas R. Boynton et al., Adgang til pluripotente materialer gennem temperering af dynamiske kovalente polymernetværk, Science (2024). DOI:10.1126/science.adi5009

Haley P. McAllister et al., Plast, der mister besindelsen efter behov, Science (2024). DOI:10.1126/science.adn3980

Journaloplysninger: Videnskab

© 2024 Science X Network