Пластика која мења облик са флексибилном будућношћу

Са ограничењима простора и тежине, шта бисте понели са собом ако бисте отишли ​​на Марс? Идеалан избор би био један материјал који може трансформисати облике у било који предмет који можете замислити.

Ујутру можете обликовати ту супстанцу у прибор за јело. Када завршите са доручком, можете да претворите виљушку и нож у лопату да негујете своју марсовску башту. Онда, када је срећан час на Црвеној планети, тај пик може постати ваша марсовска кригла за пиво.

Оно што звучи као научна фантастика може бити корак ближе стварности. Истраживачи са Притзкер школе за молекуларно инжењерство Универзитета у Чикагу створили су нову врсту пластике са својствима која се могу подесити топлотом, а затим закључати брзим хлађењем, процесом познатим као каљење. За разлику од класичне пластике, материјал задржава ову тврдоћу када се врати на собну температуру.

налази, објављено У часопису Сциенце у четвртак, то би једног дана могло да промени начин на који астронаути пакују свој пртљаг у свемиру.

„Уместо да носите све различите врсте пластике са собом, ви носите ту пластику са собом и онда јој дајете својства која су вам потребна како вам затребају“, рекао је Стјуарт Рован, хемичар са Универзитета у Чикагу и аутор нове студије. . .

Али простор није једино место где материја може бити корисна. Тим др Равана такође види потенцијал у другим срединама где су ресурси оскудни, на пример на мору или на бојном пољу. Такође се може користити за прављење меких робота и побољшање рециклирања пластике.

„Сви зависимо од пластике у свакодневном животу“, рекао је Схраиесх Пател, хемијски инжењер са Универзитета у Чикагу и аутор нове студије. Али пенасте чаше, кесе за смеће и сочива за наочаре, на пример, захтевају пластику са различитим својствима.

С друге стране, др Пател је рекао да се један материјал може направити да задовољи различите потребе, „поједностављујући начин на који се производи пластика“. Такође ће пластику учинити одрживијом јер се сви елементи могу заједно обрадити када се рециклирају. Он је објаснио да ову пластику треба сортирати када рециклажа доприноси поновној употреби само малог дела.

Модерна пластика се састоји од ланаца трајно повезаних молекула, што их чини тешким за разбијање. Али истраживачи из Чикага кажу да је њихов нови материјал „плурипотентан“ – термин који се често користи за описивање општег својства матичних ћелија – или направљен од веза које се могу прекинути и преобликовати помоћу топлоте.

Инспирисан је начином на који ковачи загревају челик у пећи, или га постепено загревају, а затим брзо хладе. Али за разлику од метала, пластика је лагана и може се формирати на температурама које се могу постићи помоћу рерне или плоче за кување.

Истраживачи су загрејали провидну, црвенкасту пластику до температура у распону од 140 до 230 степени Фаренхајта, а затим су је чували у фрижидеру да би се брзо охладила. Када се каље на ниским температурама, формира се више молекуларних веза, чинећи пластику тврђом. Али на вишим температурама, материјал постаје мекши и вискознији.

Тим је пластику обликовао у кашичицу довољно чврсту да из тегле узме путер од кикирикија и виљушку која може да покупи сир. Такође су направили лепак који је довољно јак да залепи два комада стакла заједно, и малу канџу сличну оној коју можете наћи на аркадној машини.

Јулиа Цало, хемичар са Универзитета Нортхвестерн која није била укључена у студију, али је написала Тачка гледишта У резултатима науке пронашао је идеју да постоји један материјал који може постићи низ јединствених и узбудљивих својстава. „Сада када знамо да би могло бити корисно постићи ово својство, многи други истраживачи ће бити инспирисани да пронађу нове начине за постизање овог циља“, рекла је она.

Постоје ограничења за прву генерацију пластике вишеструког капацитета. Иако је тим показао да се материјал може поново обрадити најмање седам пута и задржати свој облик најмање месец дана, постоји неизвесност око његовог рока трајања.

„Ови производи још неће бити директна замена за основну пластику“, рекао је Николас Бојнтон, дипломирани студент са Универзитета у Чикагу који је водио експерименте за студију. Материјал још не може достићи тврдоћу пластичне кесе, на пример, нити флексибилност гумене траке.

„Још нисмо тамо, али смо веома близу“, рекао је Бојнтон. „Мислим да је имати један материјал који може достићи ове огромне размере оно што је заиста узбудљиво у овом тренутку.