Phát minh làm rung chuyển ngành vật liệu: Nhựa “bốc hơi” ở 90 độ C rồi tự tái tạo, mở ra ứng dụng mới chưa từng có cho nhân loại

Các kỹ sư hóa học tại Đại học Surrey của Anh đã phát triển một loại nhựa mới có khả năng phân rã thành khí ở mức nhiệt tương đối thấp. Khi nhiệt độ giảm, vật liệu có thể tự hình thành trở lại cấu trúc ban đầu.

Vật liệu thử nghiệm được làm từ poly(1,2-dithiolane). Đây là một loại polymer được cấu tạo từ các phân tử dạng vòng chứa carbon, hydro và các nguyên tử lưu huỳnh liên kết với nhau. Cấu trúc hóa học đặc biệt cho phép vật liệu liên tục phân rã rồi tái hình thành.

Theo nghiên cứu được công bố trên tạp chí Macromolecules, polymer bắt đầu phân rã ở nhiệt độ khoảng 90 độ C.

Điểm khác biệt nằm ở cách vật liệu phản ứng với nhiệt. Nhựa thông thường thường cần nhiệt độ cao hơn nhiều để xử lý và có thể tạo ra những sản phẩm phụ không mong muốn. Trong khi đó, loại polymer mới có thể thăng hoa, tức chuyển trực tiếp từ thể rắn sang thể khí.

Kỹ sư hóa học Peter Roth tại Đại học Surrey cho biết nhóm nghiên cứu muốn chứng minh rằng nhựa có thể được thiết kế với những đặc tính hoàn toàn khác khi kết thúc vòng đời sử dụng. Thay vì tồn tại trong thời gian dài, vật liệu mới có thể chuyển thành thể khí và sau đó tái tạo thành polymer ban đầu

Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm một ứng dụng tiềm năng là khả năng chống nước cho giấy. Đặc tính này cũng có thể mang lại lợi ích cho hoạt động tái chế bằng việc tách chất phụ gia và tạp chất.

Tuy nhiên, công nghệ mới chưa thể thay thế những loại nhựa phổ biến như polyethylene - loại nhựa được sản xuất nhiều nhất thế giới. Nhóm nghiên cứu cũng nhấn mạnh vật liệu này không phải giải pháp cho cuộc khủng hoảng rác thải nhựa toàn cầu.

Thay vào đó, nghiên cứu cho thấy một hướng thiết kế polymer khác biệt. Cách tiếp cận này đặc biệt có tiềm năng đối với các vật liệu được sử dụng làm lớp phủ bảo vệ chống ẩm, chống ăn mòn, mài mòn và các tác động khác từ môi trường.

Tác giả chính Touseef Kazmi cho biết nghiên cứu chứng minh một phương pháp trước đây chưa có. Trong tương lai, hướng tiếp cận này có thể giúp các nhà khoa học phát triển những vật liệu dễ phủ lên bề mặt, dễ loại bỏ và dễ tái chế hơn.

Theo Wonderful Engineering