Учёные из Университета Суррея разработали новый полимер, разлагающийся при 90 °C и способный к повторной полимеризации при охлаждении

Репортаж от Wedoany，Исследовательская группа Университета Суррея (University of Surrey) опубликовала в журнале «Макромолекулы» (Macromolecules) исследование, в котором представлен новый полимер, способный упростить процессы нанесения, удаления и переработки материалов.

Традиционные пластики, такие как полиэтилен, широко используются в повседневных товарах — от пакетов для покупок и пищевой упаковки до бутылок для шампуня, однако из-за сложности разложения они не подходят для химической переработки. Ранее разработанные химически перерабатываемые полимеры обычно требуют относительно высоких температур — около 150–200 градусов Цельсия — для разложения, а восстановленные материалы часто нуждаются в дополнительной химической обработке для повторного превращения в пластик.

Новый материал, созданный командой из Суррея, схож с полиэтиленом: он мягкий, нерастворимый и гидрофобный, но для эффективной деполимеризации его достаточно нагреть всего до 90 градусов Цельсия, в результате чего он распадается на базовые звенья — мономеры. В отличие от большинства процессов деполимеризации, дающих жидкие мономеры, этот материал образует газ. При охлаждении пара он автоматически восстанавливается в исходный водоотталкивающий полимер с прежними свойствами.

Ведущий автор исследования, старший преподаватель прикладной органической и полимерной химии Университета Суррея доктор Питер Рот (Peter Roth), отметил, что большинство пластиков изначально создаются стабильными, и именно это делает их трудно перерабатываемыми или удаляемыми. Он подчеркнул, что исследовательской группе удалось доказать возможность создания материала с принципиально иным поведением — способного переходить в пар при относительно низкой температуре, а затем естественным образом восстанавливаться в тот же полимер. По его мнению, этот материал не является заменой традиционным пластикам и уж точно не решением глобальной проблемы пластиковых отходов, однако он действительно вводит новую концепцию, которая может вдохновить на создание совершенно нового поколения циркулярных материалов.

Для демонстрации этой концепции команда предложила три потенциальных применения. Во-первых, получение водоотталкивающих полимерных покрытий путём конденсации паров полимера на поверхности. Во-вторых, доказательство того, что эти покрытия можно удалять простым повторным нагреванием, вызывая испарение полимера. В-третьих, демонстрация возможности очистки загрязнённого полимера методом сублимации, при которой полимер отделяется от модельных добавок перед повторным формированием чистого твёрдого вещества.

Первый автор исследования, аспирант-исследователь Университета Суррея Тусиф Казми (Touseef Kazmi), отметил, что команда доказала ранее не существовавший принцип работы. Он полагает, что если удастся научиться регулировать эту химическую природу, в конечном итоге это может привести к созданию новых материалов, которые будут проще в нанесении, удалении и переработке, чем многие современные пластики.

Эта работа представляет собой концептуальное подтверждение для новых циркулярных материалов, что в перспективе может способствовать разработке новых методов нанесения и удаления водоотталкивающих покрытий, особенно в тех областях применения, где жидкие покрытия с трудом наносятся на сложные поверхности.