Вчені створили міцний пластик, що самовідновлюється

Вчені Токійського університету створили більш міцний пластик, що самовідновлюється, ніж існуючі. Також новий пластик здатний розчинятися в морській воді, перетворюючись на харчування для планктону. Розробка здатна охопити безліч сфер застосування від будівництва до машинобудування та навіть легкої промисловості. А одяг на основі нового пластику здатний змінювати форму під праскою або парогенератором, відкриваючи простір фантазії.

За основу нового різновиду пластику вчені взяли епоксидну смолу вітример. Вітрімери — це відносно новий клас пластмас, твердих і міцних за низьких температур, але також здатних багаторазово змінювати форму при високих температурах (як термопласти, які використовуються для виготовлення пластикових пляшок). Однак, як правило, вони тендітні і не можуть розтягуватися без ушкодження. Додавши до вітримера молекулу політаксану, фахівці змогли створити помітно найкращий варіант пластику, який вони назвали VPR (vitrimer incorporated with polyrotaxane).

«VPR більш ніж у п’ять разів стійкіша до руйнування, ніж звичайний вітример на основі епоксидної смоли, – пояснив керівник проекту Шота Андо (Shota Ando). — Він також відновлюється у 15 разів швидше, у два рази швидше відновлює свою первісну форму і може бути хімічно перероблений у 10 разів швидше, ніж звичайний вітример. Він навіть безпечно розкладається у морському середовищі, що є новим для цього матеріалу».

Відновлення попередньо розплющеної форми орігамі голуба під нагріванням

Як показав експеримент, у морській воді за 30 днів новий полімер розкладається на 25%, перетворюючись на корм для планктону. Пластик в океані — це найсерйозніша проблема і новий матеріал може її пом’якшити.

Самовідновлення пластику VPR також має гарні перспективи, наприклад, у дорожньому та інфраструктурному будівництві. Теплова гармата з нагріванням до 150 ° C допомагає пластику зарощувати тріщини та подряпини. Полімери стали додавати в дорожнє полотно для покращення безлічі його властивостей від зчеплення до міцності, а VPR зможе допомогти з рішенням ще однієї – швидкого та якісного ремонту.

Самозагоєння подряпин на поверхні матеріалу під впливом теплової гармати

Вчені, що створили новий пластик, почали переговори з виробниками, яких може зацікавити новий винахід. «Я завжди вважав, що існуючі пластмаси дуже важко відновлювати та утилізувати, оскільки їхні властивості відрізняються залежно від їх використання, – зізнається Андо. — Було б ідеально, якби ми могли вирішити багато світових проблем за допомогою одного такого матеріалу».