新しいタイプのプラスチックは繰り返し使用できます
最後に見直したもの： 16.10.2021
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米国エネルギー省が所有するローレンスバークレー国立研究所は、新しい種類のポリマー材料を作成しました。この材料は、デザイナーのタイプによって、分解および組み立てられ、品質を失うことなく、必要な形状、密度、色合いをとります。このポリマーは、ポリジケトエナミン（略してPDK）と呼ばれていました。
世界的に生産されたプラスチックは、主に再利用されません。専門家は、製品の分子処理を考慮に入れることができる新しい方法を生産に適用しました。
現在よく知られている最も一般的なプラスチックPET（ポリエチレンテレフタレート）は、わずか25％の加工に適しています。残りのすべての量は、焼却炉、埋め立て地、または土壌と水域の沈殿物に含まれています。
プラスチックは通常、互いに結合してポリマーを形成する長い炭素ベースの分子分子で構成されています。それらの構造のために、それらは化学的安定性を示します-すなわち、それらは腐食の影響を受けません。材料を特定の用途に適合させるために、他の化学成分が工場でそれに追加されます。例えば、プラスチックをより柔らかく、または逆に、より高密度にするために添加剤が必要です。その後、そのような添加剤は、プラスチックの特殊な処理を行っても、組成物から除去できなくなります。
異なる化学成分を持つ材料は、処理プロセス中に混合、結合、溶融されます。再取得したプラスチックの特性を予測することはほとんど不可能です。
プラスチックのリサイクルは世界中で大きな問題です。現在、生態系汚染の問題はどこにでも提起されており、未使用および生産されるプラスチックの量が増加し続けるため、状況の悪化を予想する必要があるでしょう。
PDKを構成するモノマーは、材料を強酸性液体に単に浸すだけで簡単に除去されます。この場合、モノマーと追加のコンポーネントとの間の結合が切断されます。
科学者たちは、接着剤混合物の調製に使用されるガラス容器にさまざまな酸を適用するときに、PDKのこの能力を発見しました。専門家は接着剤が変わっていることに気づきました。これにより、彼らは核磁気共鳴と分光法によってプラスチックを分析することを余儀なくされ、それによりモノマーの独創性が発見されました。
さらなる実験は、酸性環境がPDKポリマーをモノマーに開裂すると同時に、それらを追加の分子から分離することを示しました。この場合、モノマーはポリマーに再変換でき、処理後に他の成分から完全に精製されます。専門家は、新しいタイプのプラスチックはリサイクルできない他の材料の有望な類似物になる可能性があることを示唆しています。
スペシャリストはすでに、繊維機械や3D印刷業界で使用するために、幅広い熱機械能力を持つPDKプラスチックの開発を計画しています。また、植物や環境にやさしい材料から新しいタイプのプラスチックを製造することも計画されています。
研究の詳細はNature Chemistry（www.nature.com/articles/s41557-019-0249-2).