Một loại nhựa siêu bền có khả năng tái chế

0
2539

Một loại nhựa siêu bền mới với khả năng dễ dàng tái tạo khi bị trầy xước hoặc hư hại rất hữu dụng đối với các vật dễ bị va chạm như các bộ phận của xe hơi hay thuyền buồm. Hơn thế, có có thể tái chế một cách dễ dàng thành cách sản phẩm có ứng dụng khác như các thiết bị điện tử hoặc thấu kính quang học.

Bằng cách thêm vào trong thành phần của nhựa epoxy truyền thống một số chất phụ gia và hợp chất của kẽm trong quá trình chế biến, các nhà nghiên cứu đã cho ra đời một loại vật liệu có liên kết phân tử linh động, các liên kết giữa các phân tử trong vật liệu này có khả năng không ngừng cắt đứt và tái tạo thành liên kết mới. Theo nghiên cứu được thông cáo ở tạp chí Science số 18 tháng 11, ở nhiệt độ cao, các liên kết chuyển đổi linh động này tạo cho vật liệu có khả năng dễ dát mỏng; tuy nhiên, ở nhiệt độ thường, sự chuyển hóa này lại rất chậm giúp cho vật liệu có hình dạng cố định, khó biến dạng.

“Họ đã tạo ra một loại vật liệu độc đáo, nó sẽ được sử dụng mạnh mẽ trong rất nhiều các ứng dụng.” Christopher Bowman, một nhà hóa học về polimer của Đại học Colorado Hoa Kỳ, nói. “Nó khá thú vị.”

Hầu hết các sản phẩm dùng nhựa siêu bền, ví dụ như đồ dùng nhà bếp, một số phụ tùng xe hơi, thường khi sản xuất, chúng được đúc thành hình dạng sau đó gắn với nhau tạo thành khối cao phân tử khổng lồ; vật liệu này không thể tái chế. Đối với các loại nhựa mềm có thể tái chế, như nhựa dùng làm chai nước, cấu trúc liên kết lại kém bền. Để có được loại nhựa vừa siêu bền, lại vừa có thể tái chế, các nhà khoa học hàng đầu thuộc Trung tâm Quốc gia Pháp – Ludwik Leibler đã nghiên cứu và cho thêm vào nhựa epoxy thông thường một số chất phụ gia mà có thể tìm thấy ở các cửa hàng ngũ kim. Sau đó, họ bổ sung thêm axit vào hỗn hợp và dùng một loại hợp chất của kẽm giúp đồng hóa chúng.

Kết quả của nghiên cứu này đã tạo ra một loại vật liệu có cấu trúc mạng lưới các phân tử, mỗi phân tử liên kết với bốn phân tử khác quanh nó. Liên kết giữa các phân tử này liên tục thay đổi bằng cách phá vỡ rồi tái hợp với các phân tử khác, điều đó làm cho tổng số lượng các liên kết trong khối polimer không đổi. Khi bị nung nóng, tốc độ thay đổi các kiên kết sẽ tăng lên. Theo Leibler, quá trình chuyển đổi đáng ra mất 100 năm ở nhiệt độ thường thì ở 200 độ C chỉ mất một vài giây.

Sự linh hoạt trong liên kết giữa các phân tử không có nghĩa là ở nhiệt độ cao thì vật liệu sẽ dễ dàng tạo hình lại. Với một sản phẩm hoàn thiện đã được sơn phủ, người ta có thể sửa chữa nó với một máy sấy nóng cầm tay. Tùy thuộc vào thành phần chất phụ gia làm cứng, phản ứng hóa học có thể tạo ra sản phẩm nhựa rất cứng hoặc là mềm và đàn hồi như cao su.

“Bạn có thể thực hiện bất cứ gì bạn muốn” Leibler nói. “Bạn có thể dùng nó như gỗ, có thể làm các chi tiết lớn, và những chất phụ gia cũng đều sẵn có để bạn tạo vẻ đẹp cho sản phẩm của mình.”

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here