Объединенная команда исследователей из IBM и Стэнфордского Университета разработала новый способ производства биоразлагаемого пластика. Главным элементом технологического процесса в этом случае является специальный катализатор. Используя его, можно получить недорогой и практичный биоразлагаемый пластик с улучшенными свойствами.

«В этом открытии хорошо то, что производственный процесс можно отладить довольно быстро, причем новый материал более дешевый, чем аналоги. Это отличная альтернатива процессу переработки пластика, у которого есть свои недостатки», — объясняет Гэвин Джонс (Gavin Jones), исследователь из IBM Research.

По его словам, новый тип пластика можно использовать для создания самых разных товаров, включая столовые приборы, корпуса и элементы медицинских устройств и ткани особого вида. Результаты своих исследований ученые опубликовали в научном журнале журнале NatureChemistry.

Для создания биоразлагаемого пластика (обычно это полиэфиры) используются катализаторы, которые повышают скорость проведения химической реакции. В обычном случае катализатором служит металл. Это либо олово, либо алюминий. В большинстве случаев катализатор попадает в конечный материал, и удалить его довольно сложно. Процесс удаления удорожает себестоимость пластика такого типа. Специалисты нашей компании и Стэнфорда разработали новый, органический катализатор — это тиомочевина и алкоксид металла. Свойства нового катализатора позволяют ускорить и облегчить реакцию, при этом форма и свойства конечного продукта реакции, полимера, — не изменяются.

Гэвин Джонс, специалист IBM, разработавший процесс получения биоразлагаемого пластика

Этот катализатор можно кастомизировать для производства пластиков различных типов. Пока что говорить о коммерческом использовании открытия специалистов слишком рано, но ряд компаний уже заинтересовались этой работой.

Работа ученых по созданию биоразлагаемого пластика имеет очень большое значение. Дело в том, что пластиковые пакеты, бутылки и прочий мусор является одним из основных антропогенных загрязнителей гидросферы. Количество пластика в океане значительно превышает ряд теоретических оценок, сделанных ранее. Одним из наиболее загрязнённых пластиком мест на Земле является Большое Тихоокеанское мусорное пятно. Пластика здесь тысячи тонн.

Пластик и прочий мусор обнаружен даже в Марианской впадине, на глубине около 3–5 километров.Если бы удалось создать материал, который разлагается за вменяемое время, не нанося ущерба окружающей среде, это помогло бы решить проблему пластикового мусора.

Наша компания работает не только с биоразлагаемым пластиком. Не так давно специалисты IBM открыли новый класс прочных самовосстанавливающихся полимеров. Эти полимеры лишены недостатков обычных промышленных полимеров — их можно перерабатывать, плюс они самовосстанавливаются. Один из видов полимеров — композитный материал, весьма прочный (прочность 60–100 МПа при 20 градусах Цельсия), способный в некоторой степени к самовосстановлению (при образовании небольших трещин).

Второй полимер — эластичный гель при обычной температуре. При этом такой пластик, будучи разрезанным на куски, которые затем складывают вместе, очень быстро восстанавливается с сохранением прочности изначального материала. По словам специалистов, второй тип пластика можно использовать в качестве очень прочного клея, а также для транспортировки некоторых видов веществ. Использовать открытие можно в таких сферах, как транспорт, аэрокосмическая промышленность, электроника. По словам специалистов, открытия подобного масштаба в этой сфере не делались уже лет 10.