พลาสติกชนิดใหม่สามารถใช้ซ้ำได้

ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Lawrence Berkeley ซึ่งเป็นเจ้าของโดยกระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกาได้สร้างวัสดุพอลิเมอร์ชนิดใหม่ วัสดุชนิดนี้ตามประเภทของนักออกแบบจะถูกถอดประกอบและประกอบเข้าด้วยกันทำให้ได้รูปทรงความหนาแน่นและเฉดสีที่จำเป็นโดยไม่สูญเสียคุณภาพ โพลิเมอร์นี้เรียกว่า polydiketoenamine ย่อ PDK

พลาสติกที่ผลิตทั่วโลกส่วนใหญ่ไม่ควรนำกลับมาใช้ซ้ำ ผู้เชี่ยวชาญได้ใช้วิธีการใหม่ในการผลิตซึ่งคุณสามารถคำนึงถึงการประมวลผลระดับโมเลกุลของผลิตภัณฑ์

พลาสติก PET (polyethylene terephthalate) ที่เป็นที่รู้จักและนิยมใช้กันมากที่สุดนั้นเหมาะสมสำหรับการแปรรูปเพียง 25% จำนวนเงินที่เหลืออยู่ในเตาเผาขยะหลุมฝังกลบหรือตั้งถิ่นฐานในดินและน้ำ

พลาสติกมักจะประกอบไปด้วยโมเลกุลของคาร์บอนที่มีความยาวซึ่งเชื่อมโยงกันเพื่อสร้างโพลิเมอร์ เนื่องจากโครงสร้างของพวกเขาพวกเขาแสดงความเสถียรทางเคมี - นั่นคือพวกเขาจะไม่ไวต่อการกัดกร่อน ในการปรับวัสดุให้เหมาะกับการใช้งานเฉพาะส่วนประกอบทางเคมีอื่น ๆ จะถูกเพิ่มเข้าไปในพืช ตัวอย่างเช่นสารเติมแต่งมีความจำเป็นเพื่อทำให้พลาสติกอ่อนลงหรือกลับกันหนาแน่นขึ้น ต่อจากนั้นสารเติมแต่งดังกล่าวไม่สามารถลบออกจากองค์ประกอบได้อีกต่อไปแม้จะมีกระบวนการผลิตพลาสติกแบบพิเศษ

วัสดุที่มีส่วนประกอบทางเคมีที่แตกต่างกันจะถูกนำมาผสมรวมเข้าด้วยกันและละลายในระหว่างกระบวนการผลิต คุณสมบัติของพลาสติกที่ได้รับมาใหม่นั้นแทบจะเป็นไปไม่ได้ในการทำนาย

การรีไซเคิลพลาสติกเป็นปัญหาใหญ่ทั่วโลก ตอนนี้ปัญหามลพิษทางระบบนิเวศกำลังถูกยกขึ้นทุกหนทุกแห่งและเป็นไปได้มากว่าเราจะต้องคาดหวังว่าสถานการณ์จะแย่ลงเนื่องจากปริมาณพลาสติกที่ไม่ได้ใช้และผลิตได้ยังคงเติบโตต่อไป

ปรากฎว่าโมโนเมอร์ที่ทำขึ้น PDK จะถูกลบออกได้ง่ายโดยเพียงแค่จุ่มวัสดุในของเหลวที่เป็นกรดอย่างรุนแรงซึ่งพันธบัตรระหว่างโมโนเมอร์และส่วนประกอบเพิ่มเติมจะถูกทำลาย

นักวิทยาศาสตร์ค้นพบความสามารถของ PDK นี้เมื่อใช้กรดต่าง ๆ กับภาชนะแก้วที่ใช้สำหรับการเตรียมส่วนผสมของกาว ผู้เชี่ยวชาญสังเกตว่ากาวกำลังเปลี่ยน สิ่งนี้ทำให้พวกเขาต้องวิเคราะห์พลาสติกโดยใช้เรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์และสเปกโทรสโกปีเนื่องจากค้นพบความแปลกใหม่ของโมโนเมอร์

การทดลองเพิ่มเติมแสดงให้เห็นว่าสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดจะแยกโพลีเมอร์ PDK ออกเป็นโมโนเมอร์ในขณะเดียวกันก็แยกพวกมันออกจากโมเลกุลเพิ่มเติม ในกรณีนี้โมโนเมอร์สามารถเปลี่ยนเป็นโพลีเมอร์ใหม่ได้ซึ่งหลังจากการประมวลผลจะถูกทำให้บริสุทธิ์จากส่วนประกอบอื่น ๆ อย่างสมบูรณ์ ผู้เชี่ยวชาญแนะนำว่าพลาสติกชนิดใหม่สามารถกลายเป็นอะนาล็อกที่มีแนวโน้มของวัสดุอื่น ๆ ที่ไม่สามารถรีไซเคิลได้

ผู้เชี่ยวชาญได้วางแผนการพัฒนาพลาสติก PDK ซึ่งมีความสามารถทางกลความร้อนที่หลากหลายเพื่อใช้ในอุตสาหกรรมสิ่งทอและการพิมพ์ 3 มิติ มีการวางแผนที่จะผลิตพลาสติกชนิดใหม่จากโรงงานและวัสดุที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

รายละเอียดของงานถูกนำเสนอในหน้าของเคมีธรรมชาติ (www.nature.com/articles/s41557-019-0249-2).