Naukowcy z Oak Ridge National Laboratory wzięli na laboratoryjne stoły zwyczajny plastik i poprzez zmiany w jego strukturze chemicznej, przekształcili go w klej wielokrotnego użytku. Nie jest to jednak byle jaki klej, o czym przekonuje nas publikacja w dzienniku Science Advances, a taki o unikalnych i niezwykle obiecujących właściwościach.
Naukowcy opracowali wyjątkowy klej z przetworzonego plastiku o ogromnym potencjale
Naukowcy jako punkt wyjścia wykorzystali SEBS, czyli konkretnego rodzaju gumowaty polimer, którego można znaleźć m.in. w szczoteczkach do zębów, czy pieluchach. Zmienili jego strukturę chemiczną, zapewniając mu nowe, potężne możliwości, co akcentuje fakt, że nawet mały kawałek uzyskanej substancji może być używany do utrzymania około 136 kg w powietrzu. Dlatego naukowcy twierdzą, że jest to jeden z najtwardszych materiałów znanych nauce.
Uzyskano go w ramach procesu „dynamicznego sieciowania”, który umożliwia łączenie typowo niekompatybilnych materiałów. Naukowcy wykorzystali tę technikę do połączenia nanocząstek krzemionki i polimeru za pomocą związków zwanych estrami boronowymi. W wyniku tego połączenia powstał nowy usieciowany materiał kompozytowy (SiNP), którego można wielokrotnie użyć.
Silne i wytrzymałe kleje są trudne do zaprojektowania, ponieważ muszą zawierać twarde i miękkie elementy, które zazwyczaj nie są kompatybilne. Wyzwaniem było dodanie wytrzymałości, którą uzyskuje się w materiałach elastycznych bez poświęcania wytrzymałości. Nasze podejście wykorzystuje dynamiczne wiązania chemiczne do opracowania nowego kleju o niezwykłych właściwościach, niespotykanych w obecnie stosowanych materiałach
– powiedział Tomonori Saito, naukowiec z ORNL.
W ramach testu potwierdzono, że ten klej z przetworzonego plastiku na ledwie centymetrze kwadratowym może utrzymać w przybliżeniu wspomniane 136 kg. Badacze przeprowadzili również testy wytrzymałości, w których próbowali oderwać materiały za pomocą siły, przy czym wydajność materiału wykraczała poza skalę i przewyższała wszystkie dostępne na rynku kleje, które testowali w badaniu.
Czytaj też: Dom z plastiku nabrał nowego sensu. Firma ByFusion przerabia tworzywo sztuczne na materiał budowlany
Połączenie wytrzymałości i plastyczności sprawia, że jest to jeden z najtwardszych materiałów stworzonych przez człowieka i co ciekawe, ciągle nadaje się do recyklingu. Dzięki utrzymaniu swoich właściwości w temperaturach do 204 °C naukowcy wyobrażają sobie jego zastosowanie w przemyśle lotniczym, samochodowym i budowlanym. Obecnie pracują nad komercjalizacją i udoskonaleniem technologii.
