एक नया सुपरमॉलेक्यूलर प्लास्टिक जो एक पल में स्वयं ठीक हो सकता है, और विघटित और पुन: उपयोग करना आसान है
2022-09-05
फ़िनलैंड में मेडिसिटी रिसर्च लेबोरेटरी के वरिष्ठ शोधकर्ता ली जियानवेई के नेतृत्व में एक शोध समूह ने सुपरमॉलेक्यूलर प्लास्टिक नामक एक नई सामग्री की खोज की है, जो पारंपरिक पॉलिमर प्लास्टिक को पर्यावरण के अनुकूल सामग्री से बदल देगी जो सतत विकास को बढ़ावा देती है। तरल-तरल चरण पृथक्करण विधि का उपयोग करने वाले शोधकर्ताओं द्वारा बनाए गए सुपरमॉलेक्यूलर प्लास्टिक में पारंपरिक पॉलिमर के समान यांत्रिक गुण होते हैं, लेकिन नए प्लास्टिक को विघटित करना और पुन: उपयोग करना आसान होता है।
प्लास्टिक आधुनिक समय में सबसे महत्वपूर्ण सामग्रियों में से एक है। एक सदी के विकास के बाद, इसे मानव जीवन के सभी पहलुओं में एकीकृत किया गया है। हालांकि, पारंपरिक पॉलीमर प्लास्टिक की प्रकृति में खराब गिरावट और पुनर्जनन क्षमता होती है, जो मानव अस्तित्व के लिए सबसे बड़े खतरों में से एक बन गया है। यह स्थिति बहुलक बनाने के लिए मोनोमर्स को जोड़ने वाले सहसंयोजक बंधन में निहित मजबूत बल के कारण होती है।
इस चुनौती का सामना करने के लिए, वैज्ञानिक गैर-सहसंयोजक बंधों से जुड़े पॉलिमर बनाने का सुझाव देते हैं जो सहसंयोजक बंधों की तुलना में कम शक्तिशाली होते हैं। दुर्भाग्य से, कमजोर अंतःक्रियाएं अक्सर अणुओं को मैक्रोस्कोपिक आयामों के साथ सामग्री में रखने के लिए अपर्याप्त होती हैं, जो गैर सहसंयोजक सामग्री के व्यावहारिक अनुप्रयोग में बाधा डालती हैं।
फ़िनलैंड में टूर्कू विश्वविद्यालय में ली जियानवेई के शोध समूह ने पाया कि तरल-तरल चरण पृथक्करण (एलएलपी) नामक एक भौतिक अवधारणा विलेय को अलग और केंद्रित कर सकती है, अणुओं के बीच बाध्यकारी बल को बढ़ा सकती है और मैक्रो सामग्री के निर्माण को बढ़ावा दे सकती है। प्राप्त सामग्री के यांत्रिक गुण पारंपरिक पॉलिमर के समान हैं।
इसके अलावा, एक बार जब सामग्री टूट जाती है, तो टुकड़े तुरंत फिर से जुड़ सकते हैं और खुद को ठीक कर सकते हैं। इसके अलावा, पानी की एक संतृप्त मात्रा को समाहित करते समय, सामग्री एक चिपकने वाला होता है। उदाहरण के लिए, स्टील से बना एक संयुक्त नमूना एक महीने से अधिक समय तक 16 किलो वजन का सामना कर सकता है।
अंत में, गैर सहसंयोजक अंतःक्रियाओं की गतिशील और प्रतिवर्ती प्रकृति के कारण सामग्री सड़ने योग्य और अत्यधिक पुन: प्रयोज्य है।
"पारंपरिक प्लास्टिक की तुलना में, हमारे नए सुपरमॉलेक्यूलर प्लास्टिक अधिक बुद्धिमान हैं, क्योंकि वे न केवल मजबूत यांत्रिक गुणों को बनाए रखते हैं, बल्कि गतिशील और प्रतिवर्ती गुणों को भी बनाए रखते हैं, जिससे सामग्री स्व-उपचार और पुन: प्रयोज्य हो जाती है," डॉ। यू जिंगजिंग, एक पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता ने समझाया .
"एक छोटा अणु जो सुपरमॉलेक्यूलर प्लास्टिक का उत्पादन करता है, पहले एक जटिल रासायनिक प्रणाली से जांचा गया था। यह मैग्नीशियम धातु के उद्धरणों के साथ एक बुद्धिमान हाइड्रोजेल सामग्री बनाता है। इस बार, हम इस पुराने अणु के नए कौशल को सिखाने के लिए एलएलपी का उपयोग करके बहुत खुश हैं," प्रयोगशाला के मुख्य शोधकर्ता डॉ. ली जियानवेई ने कहा।
"उभरते सबूत बताते हैं कि सेल डिब्बों के निर्माण में एलएलपी एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया हो सकती है। अब, हमने अपने पर्यावरण के सामने आने वाली बड़ी चुनौतियों का सामना करने के लिए जीव विज्ञान और भौतिकी से प्रेरित इस घटना को आगे बढ़ाया है। मेरा मानना है कि अधिक दिलचस्प सामग्री एलएलपी प्रक्रियाएं होंगी निकट भविष्य में खोजा गया," ली ने जारी रखा।
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