Ученые Токийского университета создали более прочный самовосстанавливающийся пластик, чем существующие. Также новый пластик способен растворяться в морской воде, превращаясь в питание для планктона. Разработка способна охватить множество областей применения от строительства до машиностроения и даже легкой промышленности. А одежда на основе нового пластика способна изменять форму под утюгом или парогенератором, открывая простор для фантазии.
За основу новой разновидности пластика ученые взяли эпоксидную смолу витример. Витримеры — это относительно новый класс пластмасс, твердых и прочных при низких температурах, но также способных многократно менять форму при высоких температурах (как термопласты, используемые для изготовления пластиковых бутылок). Однако, как правило, они хрупкие и не могут растягиваться без повреждения. Добавив к витримерам молекулу политаксана, специалисты смогли создать заметно лучший вариант пластика, который они назвали VPR (vitrimer incorporated with polyrotaxane).
«VPR более чем в пять раз устойчивее к разрушению, чем обычный витример на основе эпоксидной смолы, — пояснил руководитель проекта Шота Андо (Shota Ando). — Он также восстанавливается в 15 раз быстрее, в два раза быстрее восстанавливает свою первоначальную форму и может быть химически переработан в 10 раз быстрее, чем обычный витример. Он даже безопасно разлагается в морской среде, что является новым для этого материала».
Как показал эксперимент, в морской воде за 30 дней новый полимер разлагается на 25 %, превращаясь в корм для планктона. Пластик в океане — это серьезнейшая проблема и новый материал может ее смягчить.
Самовосстановление пластика VPR также имеет хорошие перспективы, например, в дорожном и инфраструктурном строительстве. Тепловая пушка с нагревом до 150 °C помогает пластику заращивать трещины и царапины. Полимеры стали добавлять в дорожное полотно для улучшения множества его свойств от сцепления до прочности, а VPR сможет помочь с решением еще одной — быстрого и качественного ремонта. Создавшие новый пластик ученые начали переговоры с производителями, которых может заинтересовать новое изобретение.
«Я всегда считал, что существующие пластмассы очень трудно восстанавливать и утилизировать, поскольку их свойства отличаются в зависимости от их использования, — признается Андо. — Было бы идеально, если бы мы могли решить многие мировые проблемы с помощью одного такого материала».
