İngiltere ve ABD’den bilim insanları, petrol yerine şekerden elde edilen kimyasallarla, çok iyi mekanik özelliklere sahip sürdürülebilir plastik üretilebileceğini gösterdi. Bu devrimsel çalışma sayede petrole bağımlı olmayan sürdürebilir plastikler üretilebilir.
Birmingham Üniversitesi ve Duke Üniversitesi’nden araştırmacıların yer aldığı araştırmada şeker alkollerinden daha sürdürülebilir plastikler üretilebileceği gösterildi. Malzemelerden şekerden elde edilebildiğinden, plastik üretiminde görülmemiş fırsatlar ortaya çıkabilir.
Bilim insanları İzoidit(isoidide) ve izomannit(isomannide) adlı iki bileşiğin içerdiği rijit atom zincirleriyle yeni nesil polimerler üretilebileceğini gösterdi. İzoidit tabanlı polimer sertlik ve işlenebilirlik açısından yüksek sınıf endüstriyel plastiklere benziyorlar.
İzomannit sağlamlık açısından, yüksek sınıf plastiklere benzer dayanım ve sağlamlığa sahipken, deformasyon sonrası tekrar eski haline dönebiliyor. İki malzemenin karakteristikleri de yaygın olan pulverizasyon ve ısıl işlem gibi geri dönüşüm metotlarıyla kazanılabiliyor. Maddelerin uzun zincirli olması fiziksel özelliklerde büyük farklar oluşmasına neden olabiliyor. Malzemelerin benzer olması, farklı oranlarda birleşmelere imkan vererek polimer yapısında önemli avantajlar sağlayabilir.
Araştırma ekibi bilgisayar modelleme kullanarak bileşiklerdeki eşsiz atom dizilimini nasıl sağlayacaklarını buldular. Yani stereokimya kullanarak iki yapıtaşı molekülü birleştirerek, mekanik özellikleri ayarladı ve bozunma hızlarını hesapladı. Böylece mekanik performanstan feragat etmeden istenin bozunma hızlarında sürdürülebilir plastik yapılabildi.
“Elde ettiğimiz veriler, stereokimyanın nasıl kullanarak, sürdürülebilir malzemelerin tasarımında nasıl inanılmaz mekanik özellikler elde edilebileceğini gösteriyor. “ Duke Üniversitesi’nden Prof. Dr. Matthew Becker.
Araştırmacılar bu teknolojinin patentini aldı ve ticarileştirmek için ortak arayışına girdi.
Bilim insanları sürdürülebilir plastiklerin maliyetlerini azaltmak ve malzemenin çevreye etkisinin araştırılması gerektiğini belirtiyor. Yani halen yapılacak çok iş var.
Kaynak:
https://phys.org/news/2022-01-sweet-breakthrough-scientists-recyclable-plastics.html
Referansı:
Connor J. Stubbs et al, Sugar-Based Polymers with Stereochemistry-Dependent Degradability and Mechanical Properties, Journal of the American Chemical Society (2022). DOI: 10.1021/jacs.1c10278
