Ett team av molekylära ingenjörer har utvecklat en typ av plast som kan förändras i form med hjälp av härdning. I deras artikel publicerad i tidskriften Science teamet, från University of Chicago, med kollegor från US DEVCOM Army Research Laboratory, Aberdeen Proving Ground, National Institutes of Standards and Technology och NASA Glenn Research Center, beskriver hur de tillverkade sin plast och hur väl den kunde att forma förändringar när de tillämpade olika typer av härdning.
Haley McAllister och Julia Kalow, med Northwestern University, har publicerat ett Perspective-stycke i samma nummer av Science som beskriver arbetet.
Under de senaste åren har det blivit uppenbart att användningen av plast i produkter är skadlig inte bara för miljön utan även för människors hälsa – plastbitar har hittats i jorden, atmosfären, haven och människokroppen.
Följaktligen har forskare börjat leta efter sätt att minska mängden plast som skapas, används och slängs i soporna. I denna nya ansträngning har forskargruppen skapat en typ av plast som kan omvandlas till något nytt när dess ursprungliga syfte har uttömts – med hjälp av härdning. En plastpåse som innehåller mat kan till exempel göras om till en gaffel eller sked.
För att möjliggöra en sådan formförändring utvecklade forskarna en typ av plast med hjälp av ett dynamiskt tvärbundet tillvägagångssätt som baserades på reversibel tillsats av tioler till bensalcyanoacetater - en process som kallas "Michael addition." Den resulterande plasten var av en typ som kunde modifieras genom härdning, vilket är där ett material värms upp till en viss punkt och kyls sedan snabbt. Härdning förknippas oftast med metallarbete.
Forskarna fann att genom att värma plasten till temperaturer mellan 60°C och 110°C och sedan överföra den till en vanlig matfrys, kunde de skapa olika föremål av samma material baserat på ett infall.
De skapade först en sked som de använde för att ösa jordnötssmör från en burk. De använde sedan härdning för att byta ut skeden till en gaffel och sedan till ett självhäftande material som kan hålla ihop två glasrutor. Tester visade dock att det fanns en gräns för hur många gånger plasten kunde bytas, vilket var sju gånger. Efter det började det försämras.
Mer information: Nicholas R. Boynton et al, Tillgång till pluripotenta material genom härdning av dynamiska kovalenta polymernätverk, Science (2024). DOI:10.1126/science.adi5009
Haley P. McAllister et al, Plaster som tappar humöret vid behov, Science (2024). DOI:10.1126/science.adn3980
Journalinformation: Vetenskap
© 2024 Science X Network