Šiandien jie paskelbė, kad mokslininkai sukūrė būdą, kaip lazeriais panaudoti plastiko ir kitų medžiagų molekules susprogdinti į mažiausias dalis, kad būtų galima pakartotinai panaudoti ateityje.
Šis metodas apima šias medžiagas ant dvimačių medžiagų, vadinamų pereinamųjų metalų dikalkogenidais, ir apšvitinimą šviesa.
Šis atradimas gali pagerinti tai, kaip šiuo metu susiduriame su sunkiai skaidomu plastiku. Išvados buvo paskelbtos žurnale Nature Communications.
„Išnaudodami šias unikalias reakcijas, galime ištirti naujus būdus, kaip aplinkos teršalus paversti vertingomis daugkartinio naudojimo cheminėmis medžiagomis, taip skatinant tvaresnės ir žiedinės ekonomikos vystymąsi“, – sakė Cockrell Walker mechanikos inžinerijos katedros profesorius Yuebingas Zhengas. Inžinerijos mokykla Teksaso universitete Ostine ir viena iš projekto lyderių. „Šis atradimas turi svarbių pasekmių sprendžiant aplinkosaugos iššūkius ir tobulinant žaliosios chemijos sritį.
Plastiko tarša tapo pasauline aplinkos krize – kasmet sąvartynuose ir vandenynuose susikaupia milijonai tonų plastiko atliekų. Tradiciniai plastiko skaidymo būdai dažnai yra daug energijos reikalaujantys, kenksmingi aplinkai ir neveiksmingi. Tyrėjai numato panaudoti šį naują atradimą, kad sukurtų efektyvias plastiko perdirbimo technologijas, kurios sumažintų taršą.
Tyrėjai naudojo mažos galios šviesą, kad nutrauktų plastiko cheminius ryšius ir sukurtų naujus, paversdami medžiagą šviesą skleidžiančiais anglies taškais. Šie anglies taškai yra labai paklausūs dėl anglies pagrindu pagamintų nanomedžiagų universalumo ir gali būti naudojami kaip atminties įrenginiai naujos kartos kompiuterių įrenginiuose.
„Įdomu plastiką, kuris niekada nesuyra, paversti medžiagomis, kurios yra naudingos daugeliui skirtingų pramonės šakų“, - sakė Jingang Li, UC Berkeley doktorantė, pradėjusi šį tyrimą UT Austine.
Jo nurodyta specifinė reakcija vadinama „CH aktyvacija“, kai anglies ir vandenilio ryšiai organinėse molekulėse yra selektyviai suskaidomi ir paverčiami naujomis cheminėmis jungtimis. Šiame tyrime 2D medžiaga katalizavo reakciją, paversdama vandenilio molekules dujomis, o tai leido anglies molekulėms susijungti viena su kita, kad susidarytų anglies taškai, kuriuose kaupiama informacija.
Norint optimizuoti šį šviesos varomą CH aktyvinimo procesą ir pritaikyti jį pramoniniam naudojimui, reikia atlikti tolesnius tyrimus ir plėtrą. Tačiau šis tyrimas yra svarbus žingsnis ieškant tvarių plastiko atliekų tvarkymo sprendimų.
Šiame tyrime parodytas šviesos varomas CH aktyvinimo procesas gali būti taikomas daugeliui ilgos grandinės organinių junginių, įskaitant polietileną ir paviršinio aktyvumo medžiagas, kurios dažniausiai naudojamos nanomedžiagų sistemose.
Kiti bendraautoriai yra iš Teksaso universiteto Ostine, Tohoku universiteto Japonijoje, Kalifornijos universiteto Berklyje, Lawrence'o Berkeley nacionalinės laboratorijos, Baylor universiteto ir Pensilvanijos valstijos universiteto.
Darbas buvo paremtas Nacionalinių sveikatos institutų, Nacionalinio mokslo fondo, Japonijos mokslo skatinimo draugijos, Hirose fondo ir Kinijos nacionalinio gamtos mokslų fondo dotacijų.
