0
ویژه نامه ها
مولودی‌های ولادت امام رضا علیه السلام

مولودی‌های ولادت امام رضا علیه السلام

پنجشنبه، 20 تير 1398
پیشکسوتان شهادت | به مناسبت شهادت حجت‌الاسلام مصطفی قاسمی

پیشکسوتان شهادت | به مناسبت شهادت حجت‌الاسلام مصطفی قاسمی

شنبه، 14 ارديبهشت 1398

کشفی مهم پلاستیک را به طور کامل قابل بازیافت می کند

دانشمندان یک پلاستیک نسل جدید ساخته‌اند که می تواند دوباره و دوباره به مواد جدید با هر رنگ، شکل یا فرمی بازیافت شود.
کشفی مهم پلاستیک را به طور کامل قابل بازیافت می کند
بطری های پلاستیکی
اعتبار: © abimagestudio / Adobe Stock
 

گزارش کامل

سبک و هنوز محکم. پلاستیک عالی است - تا زمانی که دیگر نیازی به آن ندارید. از آنجا که پلاستیک حاوی افزودنی های مختلف مانند رنگ ها، پرکننده ها و یا بازدارنده های شعله است، پلاستیک های بسیار کمی می توانند بدون از دست دادن کیفیتِ عملکرد و زیبایی بازیافت شوند. حتی قابل بازیافت‌ترین پلاستیک، پلی اتیلن ترفتالات یا PET، فقط با نرخ 20 تا 30 درصد بازیافت می شود، بقیه عموما به کوره های آشغال سوزی یا محل های دفن زباله می روند جایی که قرن ها طول می کشد تا این مواد غنی از کربن تجزیه شوند.
 
در حال حاضر یک تیم از محققان در آزمایشگاه ملی  برکلی لورنس دپارتمان انرژی ایالات متحده (DOE) یک پلاستیک قابل بازیافت را طراحی کرده است که مانند یک مجموعه بازی لگو می تواند به قطعات تشکیل دهنده‌اش در سطح مولکولی تجزیه شود و سپس دوباره و دوباره، بدون از دست دادن عملکرد و یا کیفیت، به یک شکل، بافت، و رنگ متفاوت به هم متصل شود. این ماده جدید که پلی (دیکتوانامین) یا PDK نامیده می شود، در مجله شیمی طبیعت گزارش شده است.
 
پیتر کریستنسن، یک پژوهشگر پسا دکترا در کارخانه گداز مولکولی آزمایشگاه برکلی، گفت: "اکثر پلاستیک ها هرگز به این منظور ساخته نشده اند که قابل بازیافت باشند،" "اما ما راه جدیدی را کشف کرده ایم که پلاستیک هایی را سوار کنیم که در آنها از منظر مولکولی موضوع بازیافت در نظر گرفته شده است."
 
تمام پلاستیک ها، از بطری های آب گرفته تا قطعات خودرو، از مولکول های بزرگی به نام پلیمر ساخته می شوند که از واحدهای کوتاه‌تر تکرار شونده‌ی ترکیبات حاوی کربن به نام مونومر تشکیل شده‌اند.
 
بر طبق نظر محققان، مشکل با بسیاری از پلاستیک ها این است که مواد شیمیایی که به آنها اضافه شده تا آنها را مفید سازد - مانند پرکننده هایی که باعث سفتی پلاستیک می شوند یا نرم سازهایی که پلاستیک را انعطاف پذیر می کنند - محکم به مونومرها پیوند خورده اند و حتی پس از پردازش روی آنها در یک کارخانه بازیافت، در پلاستیک باقی می مانند.
 
در خلال پردازش در چنین کارخانجاتی، پلاستیک‌هایی با ترکیبات شیمیایی مختلف - پلاستیک سخت، پلاستیک کششی، پلاستیک روشن، پلاستیک آبنبات رنگی - در هم مخلوط و به قطعات ریز خرد می شوند. هنگامی که این آش در هم جوش از پلاستیک های ریز شده برای تولید مواد جدید ذوب می شود، سخت است پیش بینی کنیم که چه خواصی را از پلاستیک های اصلی به ارث می‌برد.
 
این وراثتِ خواص ناشناخته و بنابراین غیر قابل پیش بینی مانع از این شده است که  پلاستیک آن چیزی شود که بسیاری هدفِ مقدسِ بازیافت در نظر گرفته‌اند: یک ماده "چرخشی" که مونومرهای اصلی آن می توانند برای استفاده‌ی مجدد تا زمانی که ممکن است، ما راه جدیدی را کشف کرده ایم که پلاستیک هایی را سوار کنیم که در آنها از منظر مولکولی موضوع بازیافت در نظر گرفته شده است. بازیابی شوند یا برای ساخت یک محصول جدید و با کیفیت‌تر، ارتقاء سیکل پیدا کنند.
 
بنابراین، هنگامی که یک کیسه خرید ساخته شده از پلاستیک بازیافتی با فرسایش و پارگی مندرس می شود، نمی توان از مواد آن برای تولیدی دیگر استفاده کرد یا حتی مجددا آن را برای تولیدی نو بازیافت کرد. هلمز گفت: "و هنگامی که کیسه به پایان عمر خود رسیده باشد، یا آن را برای تولید حرارت، برق و یا به عنوان سوخت می سوزانند یا در یک محل دفن زباله دفن می کنند."
 
او گفت: "بازیافت پلاستیک و یا استفاده از مواد آن چالش های بزرگی است." "ما قبلا متوجه تاثیر ضایعات پلاستیک در اکوسیستم های آبی خود شده ایم و این روند احتمالا با افزایش تولید پلاستیک و فشار پایین دست آن بر روی زیر ساخت‌های بازیافت شهری قرار است افزایش یابد."
 

بازیافت پلاستیک، یک مونومر در هر نوبت

محققان می خواهند مسیر سرنوشت پلاستیک ها را، با انگیزه بهبود و استفاده مجدد از پلاستیک که با پلیمرهای تشکیل شده از PDK امکان پذیر است، از محل های دفن زباله و اقیانوس ها منحرف کنند. هلمز گفت: "با PDK ها، پیوندهای غیر قابل تغییر پلاستیک های معمولی با پیوندهای برگشت پذیر جایگزین می شوند که این اجازه می دهد که پلاستیک به طور مؤثر بازیافت شود."
 
بر خلاف پلاستیکهای مرسوم، مونومرهای پلاستیک PDK می‌توانند بازیابی شوند و به سادگی با غوطه دادن ماده در یک محلول اسیدی غلیظ از هر افزودنی ترکیبی آزاد شوند. اسید کمک می کند تا پیوندهای بین مونومرها بشکند و آنها را از افزودنی های شیمیایی که شکل و حس مربوطه را به پلاستیک داده است جدا می کند.

هلمز گفت: "ما علاقه مند به شیمی‌ای هستیم که چرخه های حیات پلاستیک را از حالت خطی به دایره ای جهت دهی مجدد کند." "ما فرصتی را برای جایی که هیچ گزینه بازیافتی وجود ندارد، ایجاد کنیم." این شامل چسب ها، کیس‌های تلفن، باندهای تماشا، کفش‌ها، کابل‌های کامپیوتر و سِت‌های گرمایی سخت هستند که با قالب ریزی مواد پلاستیکی داغ به وجود می‌آیند.
 
محققان ابتدا ویژگی گردشی هیجان انگیز پلاستک های مبتنی بر PDK را زمانی کشف کردند که کریستنسن اسیدهای مختلفی را در ظروف شیشه ای مورد استفاده برای ساخت چسب های PDK به کار می برد و متوجه شد که ترکیب چسب تغییر کرده است. ما علاقه مند به شیمی‌ای هستیم که چرخه های حیات پلاستیک را از حالت خطی به دایره ای جهت دهی مجدد کند. کریستنسن، ساختار مولکولی نمونه را با دستگاه اسپکتروسکوپی NMR (تشدید مغناطیسی هسته‌ای)، تحلیل کرد. هلمز گفت: "در کمال تعجب ما، آنها مونومرهای اصلی بودند."
 
پس از آزمایش فرمولاسیون های مختلف در ریخته گری مولکولی، آنها نشان دادند که نه تنها اسید، پلیمرهای PDK را به مونومرها تجزیه می کند، بلکه این فرایند باعث می شود که مونومرها از افزودنی های پیچیده شده در ماده جدا شوند. بعد، آنها ثابت کردند که مونومرهای بهبود یافته PDK را می توان به پلیمر تبدیل کرد و این پلیمر های بازیافتی می توانند مواد پلاستیکی جدید را بدون هیچ میراثی از رنگ یا سایر ویژگی های مواد اصلی ایجاد کنند.
 

منبع: آزمایشگاه ملی DOE / Lawrence Berkeley
مقالات مرتبط

ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.
چهارشنبه، 25 ارديبهشت 1398
تخمین زمان مطالعه:
بازدید: 212
موارد بیشتر برای شما
نقش محصولات چوبی در انتشار گازهای کربنی
نقش محصولات چوبی در انتشار گازهای کربنی

نقش محصولات چوبی در انتشار گازهای کربنی

نقض یک آستانه کربنی می‌تواند منجر به انقراضی گسترده شود
نقض یک آستانه کربنی می‌تواند منجر به انقراضی گسترده شود

نقض یک آستانه کربنی می‌تواند منجر به انقراضی گسترده شود

مکانیک کوانتومی و تثبیت گرما
مکانیک کوانتومی و تثبیت گرما

مکانیک کوانتومی و تثبیت گرما

یک خانواده بزرگ
یک خانواده بزرگ

یک خانواده بزرگ

حصار ها را حفظ کنید

حصار ها را حفظ کنید

علل کژکاری جنسی چیست؟ (بخش دوم)
علل کژکاری جنسی چیست؟ (بخش دوم)

علل کژکاری جنسی چیست؟ (بخش دوم)

علل کژکاری جنسی چیست؟ (بخش اول)
علل کژکاری جنسی چیست؟ (بخش اول)

علل کژکاری جنسی چیست؟ (بخش اول)

اتیسم در کودکان؛ چیستی و چرایی آن
اتیسم در کودکان؛ چیستی و چرایی آن

اتیسم در کودکان؛ چیستی و چرایی آن

عارضه های پوستی کودکان؛ علت ها و درمان ها
عارضه های پوستی کودکان؛ علت ها و درمان ها

عارضه های پوستی کودکان؛ علت ها و درمان ها

همه چیز درباره تغییر حس بویایی در بارداری
همه چیز درباره تغییر حس بویایی در بارداری

همه چیز درباره تغییر حس بویایی در بارداری

نیرو های مسلح برادرند
نیرو های مسلح برادرند

نیرو های مسلح برادرند

پیشگیری و درمان یبوست بارداری
پیشگیری و درمان یبوست بارداری

پیشگیری و درمان یبوست بارداری

همه چیز درباره بارداری در سن بالا
همه چیز درباره بارداری در سن بالا

همه چیز درباره بارداری در سن بالا

نیروی دریایی سپاه و ارتش را ستایش می کنم

نیروی دریایی سپاه و ارتش را ستایش می کنم

نیروى دریایى سپاه نیروى جوان ترى است
نیروى دریایى سپاه نیروى جوان ترى است

نیروى دریایى سپاه نیروى جوان ترى است

همه چیز درباره تغذیه دوران بارداری
همه چیز درباره تغذیه دوران بارداری

همه چیز درباره تغذیه دوران بارداری

هر دو باید باشند
هر دو باید باشند

هر دو باید باشند

دیدن خواب های آشفته در دوران بارداری طبیعی است؟
دیدن خواب های آشفته در دوران بارداری طبیعی است؟

دیدن خواب های آشفته در دوران بارداری طبیعی است؟

جنگ این حرف را تکذیب کرد

جنگ این حرف را تکذیب کرد

مردی با 100 دختر معلول | محمدرضا شیرعلی‌خانی
مردی با 100 دختر معلول | محمدرضا شیرعلی‌خانی

مردی با 100 دختر معلول | محمدرضا شیرعلی‌خانی

گلهای به یاد ماندنی کریستیانو رونالدو
گلهای به یاد ماندنی کریستیانو رونالدو

گلهای به یاد ماندنی کریستیانو رونالدو