Cách mạng trong ngành vật liệu: Nhựa tự tái tạo từ nhiệt độ thấp

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Surrey, Anh, đã tạo ra một loại nhựa đột phá có khả năng phân hủy thành khí ở nhiệt độ chỉ khoảng 90 độ C. Khi nhiệt độ giảm, vật liệu này có thể tái tạo trở lại với cấu trúc ban đầu của nó.

Vật liệu mới được chế tạo từ poly(1,2-dithiolane), một loại polymer cấu tạo từ các vòng carbon, hydro và lưu huỳnh. Điều này giúp cho nhựa có khả năng tự phân hủy và tái hình thành một cách liên tục.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Macromolecules, hé lộ rằng polymer này bắt đầu phân hủy tại mức nhiệt thấp bất ngờ. Sự khác biệt chính giữa nó và những loại nhựa thông thường nằm ở cách phản ứng với nhiệt độ. Thay vì cần nhiệt độ cao để xử lý, nhựa mới có thể thăng hoa, chuyển từ trạng thái rắn sang khí mà không tạo ra các sản phẩm phụ không mong muốn.

Kỹ sư hóa học Peter Roth từ Đại học Surrey cho biết nhóm nghiên cứu nhằm minh chứng rằng nhựa có thể thiết kế với những tính năng khác biệt sau khi kết thúc vòng đời của nó. Thay vì tồn tại lâu dài như các loại nhựa hiện tại, vật liệu mới có thể chuyển sang trạng thái khí và sau đó trở lại dạng polymer nguyên vẹn.

Nhóm cũng đã thử nghiệm tính năng chống nước, cho thấy ứng dụng tiềm năng trong việc tách chiết chất phụ gia và tạp chất, hỗ trợ nâng cao hiệu quả tái chế.

Tuy nhiên, công nghệ này không thể thay thế hoàn toàn các loại nhựa phổ biến như polyethylene – chất liệu được sản xuất nhiều nhất trên toàn cầu. Các nhà nghiên cứu cũng nhấn mạnh rằng vật liệu này không phải là giải pháp cho cuộc khủng hoảng rác thải nhựa hiện nay.

Nghiên cứu này mở ra hướng đi mới trong việc thiết kế polymer, đặc biệt hữu ích cho những vật liệu được sử dụng để bảo vệ chống lại độ ẩm, ăn mòn và các yếu tố môi trường khác.

Touseef Kazmi, tác giả chính của nghiên cứu, chia sẻ rằng phương pháp này mang tính chất đổi mới, dự kiến sẽ giúp các nhà khoa học phát triển các loại vật liệu dễ phủ, dễ loại bỏ và dễ tái chế hơn trong tương lai.

Theo Wonderful Engineering