Истраживачи су развили начин да користе ласере за експлозију молекула пластике и других материјала у њихове најмање делове за будућу поновну употребу, објавили су данас.
Метода укључује постављање ових материјала на дводимензионалне материјале зване дихалкогениди прелазних метала, а затим њихово зрачење светлошћу.
Ово откриће има потенцијал да побољша начин на који се тренутно бавимо пластиком која се тешко разлаже. Налази су објављени у часопису Натуре Цоммуницатионс.
„Искоришћавањем ових јединствених реакција можемо истражити нове путеве за претварање загађивача животне средине у вредне хемикалије за вишекратну употребу, чиме се покреће развој одрживије и кружне економије“, рекао је Јуебинг Џенг, професор на Вокеровом одсеку за машинско инжењерство у Цоцкрелл-у. Техничка школа на Универзитету Тексас у Остину и један од вођа пројекта. "Ово откриће има важне импликације за решавање еколошких изазова и унапређење поља зелене хемије."
Загађење пластиком је постало глобална еколошка криза, са милионима тона пластичног отпада који се акумулирају на депонијама и океанима сваке године. Традиционалне методе разградње пластике су често енергетски интензивне, штетне по животну средину и неефикасне. Истраживачи предвиђају коришћење овог новог открића за развој ефикасних технологија рециклирања пластике за смањење загађења.
Истраживачи су користили светлост мале снаге да разбију хемијске везе пластике и створе нове, претварајући материјал у угљеничне тачке које емитују светлост. Ове угљеничне тачке су веома тражене због разноврсности наноматеријала заснованих на угљенику и потенцијално би се могле користити као меморијски уређаји у рачунарским уређајима следеће генерације.
"Узбудљиво је трансформисати пластику која се никада не разграђује у материјале који су корисни за многе различите индустрије", рекао је Јинганг Ли, постдокторски студент на УЦ Беркелеи који је започео ово истраживање на УТ Аустину.
Специфична реакција на коју је поменуо назива се "ЦХ активација", где се везе угљеник-водоник у органским молекулима селективно разбијају и трансформишу у нове хемијске везе. У овој студији, 2Д материјал је катализовао реакцију, претварајући молекуле водоника у гас, што је омогућило молекулима угљеника да се вежу једни са другима и формирају угљеничне тачке које чувају информације.
Потребна су даља истраживања и развој да би се оптимизовао овај процес активације ЦХ на основу светлости и повећао за индустријске примене. Међутим, ово истраживање представља важан напредак у потрази за одрживим решењима за управљање пластичним отпадом.
Процес активације ЦХ вођен светлошћу, приказан у овој студији, може се применити на многа дуголанчана органска једињења, укључујући полиетилен и сурфактанте који се обично користе у системима наноматеријала.
Други коаутори су са Универзитета Тексас у Остину, Универзитета Тохоку у Јапану, Универзитета Калифорније, Берклија, Националне лабораторије Лоренс Беркли, Универзитета Бејлор и Државног универзитета Пенсилваније.
Рад је подржан грантовима Националног института за здравље, Националне научне фондације, Јапанског друштва за промоцију науке, Хиросе фондације и Националне фондације за природне науке Кине.
