Пластиковые отходы - одна из главных экологических проблем современного мира. Но и им можно найти ценное применение. Например, пластиковый мусор может возвращать людям способность ходить.
Команда из Калифорнийского университета в Беркли разработала процесс, который превращает пластиковые отходы в клейкую массу, пригодную для изготовления биосовместимых имплантов. Идея заключается в том, чтобы перерабатывать пластик, сохраняя при этом свойства, за которые этот материал ценится в первую очередь.
Ценность полиэтилена
Пластмассы имеют целый ряд ценных свойств. Это пластичность, однородность и возможность легкой обработки. Также они крайне неохотно вступают в химические реакции, что и обуславливает их востребованность в качестве упаковочных материалов. Но это же свойство пластика затрудняет его последующую переработку и превращает этот материал из ценности в экологическую проблему - он попросту не хочет разлагаться естественным путем.
Сегодня наиболее распространенным пластиком является полиэтилен. В год в мире производится более 100 млн тонн этого материала. В разных вариантах полиэтилен широко используется в упаковке. Из него делают мусорные и продуктовые пакеты, гидроизоляцию, игрушки и даже различные виды одежды.
Уникальные свойства
Химики Калифорнийского университета разработали процесс, который перерабатывает полиэтилен, сохраняя при этом многие его свойства. Добавляя к полимеру гидроксильную группу, состоящую из кислорода и водорода, команда смогла превратить полиэтилен в клей, который отлично прилипает к металлу.
Переработка происходит в результате особого каталитического процесса, для которого учеными был разработан катализатор, называемый “полифторированным порфирином рутения”. Переработка происходит при высоких температурах и требует погружения пластика в растворитель. При этом добавление небольшого количества спирта делает клей в 20 раз более липким.
По словам ученых, получаемую массу можно использовать в самых разных областях, включая медицину. Особенно ценной кажется способность переработанного полиэтилена прилипать к металлу. Это позволяет формировать на его основе прочные биосовместимые импланты, вроде искусственных тазобедренных суставов или коленных имплантатов. Таким образом, вчерашний мусор завтра может вернуть кому-то способность ходить.
“Вместо того, чтобы просто выбросить использованный пластиковый пакет на свалку, вы можете превратить его в нечто очень важное”, - говорит Джон Хартвиг, заведующий кафедрой органической химии Генри Рапопорта в Калифорнийском университете в Беркли.
По его словам, новый процесс не позволит разом переработать весь пластиковый мусор в мире. Но даже теоретическая возможность превращения части этого мусора во что-то по-настоящему ценное может повлиять на всю перерабатывающую отрасль.
Исследование опубликовано в журнале Chem.
