Новый тип биопластика противоречит законам химии


Все утверждали, что это невозможно, однако химик из Университета штата Колорадо, Юджин Чен был уверен в своей правоте, за что и был награждён премией президента США в области «зелёной» химии. Чену удалось создать полимерный материал из мономерного вещества, которое все остальные химики считали неполимеризуемым. Тем самым Чен не только разрушил старый миф, но и создал абсолютно новый тип биопластика.

В своих экспериментах Чен работа с мономерным веществом γ-бутиролактоном (ГБЛ). ГБЛ представляет собой бесцветную жидкость, часто используемую в качестве моющего средства, способного убирать даже следы супер-клея. Научное сообщество полагало, что ГБЛ слишком стабильная молекула, и это не позволит ей полимеризоваться. В подтверждение были даже проведены расчёты термодинамических показателей стабильности молекулы. Однако Чен обнаружил ошибки в расчётах и решил провести своё собственное исследование полимеризации ГБЛ.

Варьируя некоторые условия реакции полимеризации, Чен и его коллега Гонг обнаружили, что полимер может принимать циклическую или линейную форму. В итоге, материал, который исследователи получили из поли-ГБЛ был весьма схож по своим свойствам с биоразлагаемым биопластиком на основе полигидроксибутирата бактериального происхождения. Так как синтезировать поли-ГБЛ легче и дешевле, он смог бы успешно заместить полигидроксибутират.

Более того, учёным удалось сделать так, что при воздействии повышенных температур поли-ГБЛ «разбирается» обратно на мономеры, то есть возвращается в исходное состояние. Данное свойство делает полимер ещё более привлекательным для производства, так как делает его переработка становится более быстрой и удобной. В то время, как полилактид, наиболее распространённый в настоящее время биопластик, лишь частично биоразлагаем, поли-ГБЛ может быть полностью переработан посредством термической обработки.

Данное открытие позволит не только полностью отказаться от нефтехимии при производстве пластика, но и сделать его полностью перерабатываемым. Хорошо представляя устройство современного рынка, Чен уже получил патент на данное изобретение.

«Наша группа 15 лет работает в этой области, однако создание поли-ГБЛ стало настоящим прорывом последних полутора десятилетий» — считает Чен.

С деталями работы более подробно можно ознакомиться в журнале Nature Chemistry.

Источник: http://biotechindustries.ru