مواد و ساخت پیشرفته

گروهی از مهندسان مولکولی نوعی پلاستیک ساخته‌اند که می‌تواند با استفاده از تمپرینگ تغییر شکل دهد. مقاله این تیم از دانشگاه شیکاگو که با مامورانی از آزمایشگاه DEVCOM تحقیقات ارتش ایالات متحده، میدان آزمایش نیروزی زمینی آبردین، مؤسسه ملی استاندارد و فناوری و مرکز تحقیقات ناسا گلن همراهی می‌شدند در ژورنال Science منتشر شده است.

طی سال‌های اخیر آشکار شده است که استفاده از پلاستیک در محصولات نه تنها برای محیط زیست بلکه برای سلامت انسان نیز مضر است. برای مثال تکه‌هایی از پلاستیک در خاک، اتمسفر، اقیانوس‌ها و بدن انسان یافت شده است. در نتیجه، دانشمندان شروع به جستجوی راه‌هایی برای کاهش میزان پلاستیکی که ایجاد، استفاده و در سطل زباله ریخته می‌شود، کرده‌اند. در این تلاش جدید، تیم تحقیقاتی نوعی پلاستیک ایجاد کرده‌اند که می‌تواند پس از اتمام هدف اولیه آن، یعنی با استفاده از تمپرینگ، به چیزی جدید تبدیل شود. به عنوان مثال یک کیسه پلاستیکی حاوی مواد غذایی، می‌تواند به چنگال یا قاشق تبدیل گردد!

برای فراهم شدن امکان چنین تغییر شکلی، محققان نوعی پلاستیک را با استفاده از یک رویکرد پیوند متقابل پویا که مبتنی بر افزودن برگشت‌پذیر تیول‌ها به بنزالسیانواستات‌ها بود، ایجاد کردند - فرآیندی که به عنوان "افزودن مایکل" شناخته می‌شود. پلاستیک به‌دست‌آمده از نوعی بود که می‌توان آن را با تلطیف اصلاح کرد، یعنی جاییکه یک ماده تا یک نقطه خاص گرم می‌شود، سپس به سرعت سرد می‌شود. معتدل کردن اغلب با فلزکاری همراه است. این محققان دریافتند که با گرم کردن پلاستیک تا دمای بین 60 تا 110 درجه سانتیگراد و سپس انتقال آن به یک فریزر استاندارد مواد غذایی، می‌توانند اشیاء مختلفی را از یک ماده را به دلخواه ایجاد کنند.

آنها ابتدا یک قاشق درست کردند که از آن برای برداشتن کره بادام زمینی از شیشه استفاده کردند. سپس از تمپرینگ برای تغییر شکل قاشق به چنگال و سپس به یک ماده چسبنده که قادر به نگه داشتن دو شیشه در کنار هم بود استفاده نمودند. با این حال آزمایش‌ها نشان داد که محدودیتی برای تعداد دفعات تعویض پلاستیک وجود دارد که این مقدار هفت بار بود و پس از آن نزول کارایی شروع شد.

منبع