Plastiklerin Pratik Özelliklerini Gösteren ‘Sınırsız’ Geri Dönüştürülebilir Polimerler
Fotoğraf : Eugene Chen’in laboratuarı, burada gösterilen tamamen geri dönüştürülebilir bir polimerdir. Kaynak:Bill Cotton / Colorado Eyalet Üniversitesi
Günümüzde Kimyacılar geleneksel plastiklerle rekabet edebilecek atıksız, sürdürülebilir materyallere doğru büyük bir adım atıyorlar.Dünya plastiği severek kullandı .Çünkü ucuz, kullanışlı, hafif ve uzun ömürlüler. Bu nedenlerden dolayı plastikler artık Dünya’yı tahrip etmeye başladı.
Colorado Eyalet Üniversitesi kimyagerleri Science dergisinde, geleneksel plastiklerle rekabet edebilecek atıksız, sürdürülebilir materyallere yönelik bir diğer önemli adımı açıkladılar. Kimya Bölümünde profesör olan Eugene Chen tarafından yönetilen araştırma ekibi, hafif, ısıl direnç ve dayanıklılık gibi plastiklerin sahip olduğu özelliklerin çoğuna sahip bir polimer keşfetti.Ancak yeni polimer, tipik petrol plastiklerinden farklı olarak, tamamıyla kimyasal geri dönüştürülebilir orijinal küçük molekül durumuna geri dönebilir. Bu polimerler , toksik kimyasallar veya yoğun laboratuar prosedürleri kullanılmadan gerçekleştirilebilirler.
Polimerler, monomer olarak adlandırılan birbirlerine kimyasal olarak bağlanmış ve tekrar eden moleküler birimlerin uzun zincirleri ile karakterize edilen kapsamlı bir malzeme sınıfıdır. Günümüzde sentetik polimerler arasında plastikler, lifler, seramikler, kauçuklar, kaplamalar ve diğer birçok ticari ürün bulunmaktadır.
Bu çalışma, daha önce kimyasal olarak geri dönüştürülebilen bir polimer olan ve 2015 yılında Profesör Chen’in laboratuarında gösterilen bir önceki nesil olarak üretildi. Eski versiyonun yapılması, endüstriyel potansiyelini sınırlayacak aşırı soğuk koşullar gerektirdi. Ayrıca önceki polimer, düşük ısı direnci ve düşük moleküler ağırlığa sahipti ve plastik gibiyken ona nispeten daha yumuşaktı.
Prof. Chen , bu çalışmadan elde edilen temel bilgilerin çok değerli olduğunu ve gelecek nesil polimerleri geliştirmek için sadece kimyasal olarak geri dönüştürülebilen, aynı zamanda sağlam pratik özellikler sergileyen bir tasarım prensibine yol açtığını söyledi.
Bu yeni ve çok geliştirilmiş polimer yapısı, birinci nesil malzemenin bütün sorunlarını çözdü. Bu monomer çevre dostu, endüstriyel olarak gerçekçi koşullar altında uygun şekilde polimerize edilebilir (solventsiz, oda sıcaklığında, birkaç dakikalık reaksiyon süresi ve sadece eser miktarda katalizörle). Elde edilen bu malzeme, yüksek bir moleküler ağırlığa, termal stabilite ve kristalliliğe sahip plastikler gibi çok fazla performans gösteren mekanik özelliklere sahiptir.En önemlisi bu polimer, bir katalizör kullanılarak, hafif laboratuar koşullarında orijinal, monomer durumuna geri döndürülebilir. Daha fazla saflaştırmaya gerek kalmadan, monomer yeniden polimerize edilebilir, böylece Prof. Chen’in dairesel materyal ömrü olarak adlandırdığı şeyleri belirleyebilir.
Bu yenilikçi polimer, Chen ve çalışma arkadaşlarının milyonlarca yıldır toprak dolguları ve okyanuslarda yaşamaktansa yeni, yeşil plastiklerin basitçe bir reaktöre yerleştirilebileceği ve kimyasal bir şekilde de polimerize edilebileceği bir gelecek için heyecanlanmalarına yol açtı ancak düşünülen tüm bu yenilikler bugünkü petrol plastikleri için mümkün değildir. Kimyasal başlangıç noktasında, malzeme tekrar tekrar kullanılabilir ve “geri dönüşüm” kelimesinin yeniden tanımlanmasına yol açar.
Chen, “Polimerlerin bu prensipte sonsuz olarak kimyasal geri dönüştürülebilir ve tekrar kullanılabilir durumu üst düzeydedir” dedi.
Prof. Chen, yeni polimer teknolojisinin sadece akademik laboratuvar ölçeğinde gösterildiğini vurguluyor.Ayrıca patent bekleyen bu monomerin ve iş arkadaşları tarafından icat edilen polimer üretim süreçlerinin mükemmelleşmesi amacı ile yapılması gereken çok iş olduğunu vurguluyor.
CSU Ventures’ten bir tohum yardımı ile kimyacılar, monomer sentezi sürecini optimize ediyor ve bu tür polimerlere yeni, hatta daha uygun maliyetli yollar geliştiriyorlar.Ayrıca daha iyi geri dönüştürülebilir malzemeler için yeni kimyasal yapıları araştırırken, aynı zamanda monomer-polimer-monomer geri dönüşüm kurulumunda ölçeklenebilirlik konularında çalışıyorlar.
Chen, “Bu kimyasal olarak geri dönüştürülebilir polimer teknolojisinin pazarda gerçekleşmesini görmek bizim hayalimiz olurdu” dedi.
Kaynak : sciencedaily.com
