يمكن لمحفز جديد أن يجعل البلاستيك القابل للتحلل البيولوجي مشتقًا من مواد متجددة - بدائل واعدة للبلاستيك المصنوع من النفط.
إن النطاق الواسع لتصنيع البلاستيك والعواقب البيئية المرتبطة بالتخلص ينيران الحدود التي يمكن أن يتعامل بها الكوكب مع نموذجنا الحالي "الاستغناء ، التصرف ، والتخلص" من استخدام الموارد. إن اللدائن القابلة للتحلل الحيوي المشتقة من المصادر المتجددة تقدم بديلاً جذاباً ، ولكنها لا تستطيع حتى الآن مطابقة سعر وأداء اللدائن البترولية.
كما هو الحال مع العديد من التفاعلات الكيميائية ، يتطلب إنشاء بوليستر قابل للتحلل البيولوجي مساعدة من محفز - فئة خاصة من المواد الكيميائية التي تزيد من معدل التفاعل أو تدفعه فوق حاجز حيوي. إن المحفزات القياسية المستخدمة لصنع البلاستيك القابل للتحلل البيولوجي هي قائمة على المعادن ، والتي تكون صعبة أو باهظة الثمن للإزالة من المادة النهائية ، ولا تتحلل في البيئة.
تقدم مجموعة البحث التي يرأسها روبرت وايماوث من جامعة ستانفورد وجيمس هيدريك من آي بي إم للبحوث حافزا بديلا مصنوعا من مركبات عضوية مشتركة.
أعد الباحثون المحفز عن طريق تفاعل المكونات الكيميائية الشائعة - ثيوريا مع ألكوكسيد معدني. والنتيجة هي محفز سريع وانتقائي على حد سواء ، مما يعني أنه يتفوق في تسريع وتفاعلات التفاعل وأنه لا يغير شكل أو خصائص البوليمر الناتجة بمجرد تكوينه.
يقول وايماوث ، الأستاذ في الكيمياء: "في حين أن العديد من المحفزات إما سريعة أو انتقائية ، فإن هذه المحفزات هي على حد سواء". "إنها سهلة التحضير ، وسهلة الاستخدام ، ويمكن تبنيها بسهولة من قبل أي شخص لديه معرفة أساسية بالكيمياء."
بالإضافة إلى خفض التكلفة والتأثير البيئي ، فإن تصميم الحفاز الجديد قابل للتناغم بشكل كبير ، كما يقول وايماوث ، ويمكن استخدامه لتوليد العديد من أنواع البلاستيك المناسبة لمختلف الوظائف. يمكن أن ينتج العمل حامض polylactic ، وهو بوليستر قابل للتحلل التجاري يمكن استخدامه في المواد البلاستيكية ، مثل أدوات المائدة والأكواب والأطباق والشوك. كما أن لديها تطبيقات طبية للخيوط القابلة للامتصاص ، الغرسات ، والدعامات ، بالإضافة إلى الغرسات الطبية الحيوية ومواد توصيل الدواء. العناصر اليومية مثل تغليف المواد الغذائية والأقمشة غير المنسوجة هي أيضا إمكانية.
على الرغم من أن النتائج تستند إلى عقد من الأبحاث ، إلا أنها مجرد خطوات أولى ، كما يقول الباحثون. نظرًا لأن هذه التقنية بسيطة نسبيًا ويمكن تعديل المحفزات بسهولة ، يمكن أن تؤدي هذه التطورات إلى فئة جديدة ومفيدة على نطاق واسع من المحفزات - وبالمثل ، مواد بلاستيكية قابلة للتحلل جديدة ومفيدة - تتجاوز ما تم تقديمه في هذه الدراسة.
يقول Xiangyi Zhang ، طالب الدراسات العليا في جامعة ستانفورد الذي أجرى العمل التجريبي: "إن تصميم المحفز الخاص بنا بسيط وعام ويمكن أن يكون مفيدا ليس فقط بالنسبة للبلمرة ولكن لمجموعة واسعة من التفاعلات العضوية".
التمويل الجزئي جاء من مؤسسة العلوم الوطنية. يظهر العمل في طبيعة الكيمياء.
المصدر جامعة ستانفورد
كُتبٌ ذاتُ صِلَةٍ
at سوق InnerSelf و Amazon
