Een nieuw type plastic kan herhaaldelijk worden gebruikt
Laatst beoordeeld: 16.10.2021
Alle iLive-inhoud wordt medisch beoordeeld of gecontroleerd op feiten om zo veel mogelijk feitelijke nauwkeurigheid te waarborgen.
We hebben strikte richtlijnen voor sourcing en koppelen alleen aan gerenommeerde mediasites, academische onderzoeksinstellingen en, waar mogelijk, medisch getoetste onderzoeken. Merk op dat de nummers tussen haakjes ([1], [2], etc.) klikbare links naar deze studies zijn.
Als u van mening bent dat onze inhoud onjuist, verouderd of anderszins twijfelachtig is, selecteert u deze en drukt u op Ctrl + Enter.
Lawrence Berkeley National Laboratory, eigendom van het Amerikaanse Ministerie van Energie, heeft een nieuw soort polymeermateriaal gemaakt. Dit materiaal, door het type ontwerpers, wordt gedemonteerd en geassembleerd, waarbij het de nodige vorm, dichtheid en kleurschaduw aanneemt zonder kwaliteitsverlies. Dit polymeer werd polydiketoenamine genoemd, afgekort PDK.
Wereldwijd geproduceerd plastic mag vooral niet worden hergebruikt. Experts hebben een nieuwe productiemethode toegepast, waarmee u rekening kunt houden met de moleculaire verwerking van het product.
Het bekende en op dit moment meest voorkomende plastic PET (polyethyleentereftalaat) is slechts voor 25% geschikt voor verwerking. Al het resterende bedrag is in verbrandingsovens, stortplaatsen of bezinkt in grond en waterlichamen.
Plastic bestaat meestal uit lange, op koolstof gebaseerde moleculaire moleculen die met elkaar zijn verbonden om polymeren te vormen. Vanwege hun structuur vertonen ze chemische stabiliteit - dat wil zeggen dat ze niet gevoelig zijn voor corrosie. Om het materiaal aan te passen aan een specifiek gebruik, worden er bij de fabrieken andere chemische componenten aan toegevoegd. Zo zijn er additieven nodig om plastic zachter of juist dichter te maken. Dergelijke additieven kunnen vervolgens niet meer uit de samenstelling worden verwijderd, zelfs niet bij gespecialiseerde verwerking van kunststoffen.
Materialen met verschillende chemische componenten worden tijdens het verwerkingsproces gemengd, gecombineerd en gesmolten. De eigenschappen van opnieuw verkregen plastic zijn bijna niet te voorspellen.
Plastic recycling is over de hele wereld een enorm probleem. Nu wordt overal de kwestie van ecosysteemvervuiling aan de orde gesteld, en hoogstwaarschijnlijk zullen we een verslechtering van de situatie moeten verwachten, aangezien de hoeveelheid ongebruikt en geproduceerd plastic blijft groeien.
Het blijkt dat de monomeren waaruit de PDK bestaat gemakkelijk te verwijderen zijn door het materiaal simpelweg onder te dompelen in een sterk zure vloeistof, waarin de bindingen tussen de monomeren en extra componenten worden verbroken.
Wetenschappers hebben dit vermogen van PDK ontdekt bij het aanbrengen van verschillende zuren op glazen containers die worden gebruikt voor de bereiding van lijmmengsels. Specialisten merkten dat de lijm aan het veranderen was. Dit dwong hen om plastic te analyseren door middel van kernspinresonantie en spectroscopie, waardoor de originaliteit van de monomeren werd ontdekt.
Verdere experimenten toonden aan dat de zure omgeving PDK-polymeren in monomeren splitst, terwijl ze tegelijkertijd worden gescheiden van extra moleculen. In dit geval kunnen de monomeren opnieuw worden omgezet in polymeren, die na verwerking volledig worden gezuiverd van andere componenten. Experts suggereren dat een nieuw type plastic een veelbelovende analoog kan worden van andere materialen die niet recyclebaar zijn.
Specialisten hebben al de ontwikkeling gepland van PDK-kunststoffen, die een uitgebreide reeks thermomechanische mogelijkheden hebben, voor later gebruik in de textiel- en 3D-printindustrieën. Het is ook de bedoeling om nieuwe soorten plastic te maken van plantaardige en milieuvriendelijke materialen.
Details van het werk werden gepresenteerd op de pagina's van Nature Chemistry (www.nature.com/articles/s41557-019-0249-2).