Yeni Bulunan Geri Dönüştürülebilir Kimyasal Polimer, Plastiğin Sahip Olduğu Tüm Özelliklere Sahip
Fotoğraf : Colorado State Üniversitesi’nde Eugene Chen’in laboratuarı tamamen geri dönüştürülebilir bir polimer geliştirdi.(Foto:Bill Cotton/Colorado State Üniversitesi)
Plastikler; ucuz, hafif, pratik ve dayanıklıdırlar, bu özelliklerinden dolayı evrensel olarak çok tercih edilirler. Fakat plastiklerin tamamı bazı özelliklerinden kaynaklı dünyamızı tahrip etmektedir. Colorado State Üniversitesi’nde kimyacılar, şu an son derece geri dönüştürülebilir, plastiğin pratik özelliklerine sahip yeni bir polimer üzerinde çalışmaktalar. Çalışma, Science dergisinde anlatılmıştır.
Bu son buluşla Colorado State Üniversitesi (CSU) araştırmacıları temiz, yenilenebilir, gelecekte plastiğe rakip olacak malzemelere doğru başka bir önemli adımı duyurdu.
Kimya bölümü profesörü Eugene Chen başkanlığındaki takım, plastikle, dayanıklılık, ısı direnci ve hafiflik açısından aynı özelliklere sahip bir polimer teşhis etti. Ama standart petrol kökenli plastiklerin aksine, yeni polimer orijinal küçük moleküllü haline dönüştürülebiliyor ve bu durum kolayca geri dönüşümüne olanak sağlıyor. Üstelik bu süreç laboratuarda yoğun prosedürler ya da zararlı kimyasallar gerekmeden başarılıyor.
Polimerler, kimyasal bağlı moleküler birimler olarak bilinen monomerlerin tekrarlanması ile meydana gelen uzun zincirlerin oluşturduğu malzemelerdir. Günümüzde sentetik polimerler; plastikleri, seramikleri, elyafları, kaplamaları, kauçukları ve bir grup diğer ticari amaçlı ürünleri içerir.
Temel Bilgi Üzerine Yapılanlar
Araştırma, ilk kez 2015’te Chen’in laboratuarı tarafından gösterilen kimyasal geri dönüştürülebilir bir polimerin üretimine dayalıdır. Polimerin eski versiyonu, üretim için aşırı soğuk şartlar ister ve bu durum da endüstriyel potansiyelinin düşmesine sebep olur. Ayrıca önceki polimer, plastik gibi düşük moleküler ağırlığa ve ısı direncine sahip olmasına rağmen, plastiğe kıyasla yumuşaktır.
Ama Chen’e göre bu analizden kazanılan önemli bilgi çok kullanışlıdır. Bu analiz gelecekte geri dönüştürülebilir ve güçlü pratik özelliklere sahip polimerlerin üretimi için tasarım temellerini vermiştir. Bu analize ilişkin problemler yeni, çok gelişmiş polimer yapısı ile çözümlenmektedir. Yeni polimer, gerçek endüstriyel şartlarda, çevre dostu koşullarda, oda sıcaklığında solventsiz ortamda eser miktarda katalizör ile sadece birkaç dakika içinde kolayca polimerize olabilmekte.
Elde edilen malzeme yüksek moleküler ağırlık, kristallik, termal kararlılık ve bunların yanı sıra plastiğe benzer mekanik özellikler gösteriyor. Hassas laboratuar şartlarında katalizör yardımıyla, polimer orijinal monomer haline dönebiliyor. Monomer ayrıca bir saflaştırma işlemi istemiyor ve kolayca tekrar polimerize olabiliyor. Chen’in de dediği gibi dairesel bir hayat döngüsü kuruyor.
Böyle bir kimya buluşu ile, Chen ve takımı okyanuslarda ve çöp alanlarında milyonlarca yıl kalan plastiklerin yerine, yeni yeşil dostu plastiklerin olduğu geleceği dört gözle bekliyorlar. Reaktörde kolayca çoğalıyorlar ve kolayca monomerlerine ayrılıyorlar böylece değerlerini kaybetmiyorlar. Bu günümüz petrol kökenli plastikleri için mümkün değil. Malzeme ilk haline dönüyor ve tekrar kullanılabiliyor. Geri dönüşüm tam anlamıyla yeni bir tanım kazanıyor.
Chen der ki “Temelde polimerler sonuna kadar geri dönüştürülebilir ve tekrar kullanılabilir.”.
Sonraki Adımlar
Bu zamana kadar yeni polimer teknolojisi, Chen’in bilgilendirdiği akademik ölçüde laboratuarda gösterildi. Fakat Chen ve takımı tarafından bulunan patent bekleyen bu yeni polimer ve monomerin üretim prosesinin iyileştirilmesi ve geliştirilmesi için yapılacak çok iş var.
CSU’nun sağlamış olduğu kaynak, kimyacıların monomer sentez prosesini optimize etmesine ve polimerler için yeni ve daha uygun maliyetli metotlar geliştirmesine imkan verdi. Ek olarak kimyacılar monomer-polimer-monomer geri dönüşüm kurulumunda ölçeklenebilirlik problemleri üzerine çalışmalar yapıyor ve daha da iyi geri dönüştürülebilir malzemeler için inovatif kimyasal yapılar keşfediyorlar.
Chen der ki “ Bu kimyasal geri dönüşebilir polimer teknolojisini hayata geçirdiğimizi görmek hayalimizdir.”“
Bu yazının baş yazarı CSU araştırmacı bilim insanı Jian-Bo Zhu’dur. Master öğrencisi Eli Watson ve Jing Tang ile birlikte yazmışlardır.
Kaynak : azocleantech.com
