Создана экологичная замена пластику
Пластик долгое время был основой современного производства, но его воздействие на окружающую среду увеличило спрос на экологически чистые альтернативы. Ученые из Университета Уорика (Великобритания) достигли значительного прогресса в разработке подобных альтернатив.
Исследовательская группа обнаружила, что некоторые смеси небольших органических молекул — материалов, созданных путем смешивания кристаллических компонентов — образуют вязкие жидкости. Эти так называемые органические эвтектики являются многообещающими кандидатами на замену полимеров в различных продуктах.
Команда успешно разработала серию гидрофобных эвтектических молекулярных жидкостей и стекол, каждое из которых было тщательно создано путем объединения различных кристаллических компонентов. В ходе создания новых материалов были использованы передовые методы разработки, такие как дифференциальная сканирующая калориметрия и УФ-видимая спектроскопия.
Одна из ключевых проблем в создании устойчивых пластиковых альтернатив — обеспечение долгосрочной стабильности. Команда ученых из Университета Уорика решила эту проблему, протестировав аморфные материалы в течение длительного периода (до 14 месяцев) и воздействуя на них различными средствами для проверки устойчивости к кристаллизации.
Помимо стабильности, ученые исследовали другие свойства созданных материалов, включая возможность обработки. Они обнаружили, что все жидкости демонстрируют низкие индексы хрупкости, что делает их пригодными для различных производственных процессов, в том числе выдувку стекла, вытягивание волокон, формирование пленок и формование.
Важное свойство разработанных материалов — гибкость работы с ними, а также возможность адаптировать их к конкретным сферам применения путем смешивания других эвтектических систем или добавления пластификаторов.
«Мы привлекли к работе нашего коллегу профессора Габриэле Соссо, чтобы с помощью компьютерного моделирования изучить, как эти эвтектические смеси взаимодействуют на молекулярном уровне. Эти низкомолекулярные органические эвтектические системы открывают возможность для дальнейшей разработки высокопроизводительных материалов, которые могут заменить обычные полимеры в различных областях применения», — комментирует профессор, доктор медицинских наук Стефан Бон, ведущий исследователь работы.
По словам эксперта, созданные материалы можно рассматривать как нековалентный аналог динамических обратимых макромолекулярных ковалентных материалов, известных как витримеры. Витримеры — это класс полимеров, впервые разработанный в 2015 году. При воздействии определенных условий, включая изменение температуры, их молекулы могут перестраиваться и образовывать новые связи.
