industri nyheter

En ny supramolekylär plast som kan självläka på ett ögonblick och som är lättare att bryta ner och återanvända

2022-09-05

En forskargrupp ledd av Li Jianwei, seniorforskare vid medicinforskningslaboratorium i Finland, har utforskat ett nytt material som kallas supramolekylär plast, som ska ersätta traditionell polymerplast med ett miljövänligt material som främjar hållbar utveckling. Den supramolekylära plasten som tillverkas av forskare som använder vätske-vätskefasseparationsmetoden har liknande mekaniska egenskaper som traditionella polymerer, men de nya plasterna är lättare att bryta ner och återanvända.

Plast är ett av de viktigaste materialen i modern tid. Efter ett sekel av utveckling har den integrerats i alla aspekter av mänskligt liv. De traditionella polymerplasterna har dock dålig nedbrytnings- och regenereringsförmåga i naturen, vilket har blivit ett av de största hoten mot människans överlevnad. Denna situation orsakas av den starka kraft som finns i den kovalenta bindningen som förbinder monomererna för att bilda polymeren.

För att möta denna utmaning föreslår forskare att man tillverkar polymerer förbundna med icke-kovalenta bindningar som är mindre kraftfulla än kovalenta bindningar. Tyvärr är svaga interaktioner ofta otillräckliga för att hålla molekyler i material med makroskopiska dimensioner, vilket hindrar den praktiska tillämpningen av icke-kovalenta material.

Li Jianweis forskargrupp vid Åbo universitet i Finland fann att ett fysikaliskt koncept som kallas vätske-vätskefasseparation (LLP) kan isolera och koncentrera lösta ämnen, öka bindningskraften mellan molekyler och främja bildningen av makromaterial. De mekaniska egenskaperna hos de erhållna materialen är jämförbara med de hos konventionella polymerer.

Dessutom, när materialet väl är brutet, kan fragmenten omedelbart återförenas och läka sig själva. Dessutom, när man kapslar in en mättad mängd vatten, är materialet ett lim. Till exempel kan ett fogprov av stål tåla en vikt på 16 kg i mer än en månad.

Slutligen är materialet nedbrytbart och mycket återvinningsbart på grund av den dynamiska och reversibla naturen hos icke-kovalenta interaktioner.

"Jämfört med traditionell plast är våra nya supramolekylära plaster mer intelligenta, eftersom de inte bara behåller starka mekaniska egenskaper, utan också behåller dynamiska och reversibla egenskaper, vilket gör materialen självläkande och återanvändbara", förklarade Dr Yu Jingjing, en postdoktorand forskare. .

"En liten molekyl som producerar supramolekylära plaster såldes tidigare bort från ett komplext kemiskt system. Den bildar ett intelligent hydrogelmaterial med magnesiummetallkatjoner. Den här gången är vi mycket glada över att använda LLP för att lära ut de nya färdigheterna hos denna gamla molekyl." sa Dr Li Jianwei, chefsforskare vid laboratoriet.

"Tillväxande bevis visar att LLP kan vara en viktig process i bildandet av cellavdelningar. Nu har vi utvecklat detta fenomen inspirerat av biologi och fysik för att möta de stora utmaningar som vår miljö står inför. Jag tror att mer intressanta materiella LLP-processer kommer att bli utforskas inom en snar framtid," fortsatte Li.

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