Laung Rakyat
Para ilmuwan Mengembangkan metode baru untuk memecahkan masalah stabilitas plastik

Image By Getty Image

Para ilmuwan Mengembangkan metode baru untuk memecahkan masalah stabilitas plastik

Apr 10, 2022 3 min read Copy Link

Keamanan lingkungan dari plastik telah berkembang pesat dalam beberapa tahun terakhir, sebagian besar berkat kemajuan ilmiah. Tetapi bahkan ketika plastik menjadi semakin ramah lingkungan, dunia terus tercemar karena banyak industri mengandalkannya untuk produk mereka yang banyak digunakan.

Penelitian terbaru oleh Dr. Yongpeng Wang, Associate Professor di UA School of Polymers and Polymer Engineering, menawarkan solusi untuk mengurangi limbah tersebut dan membuka jalur ilmiah menuju masa depan yang lebih berkelanjutan yang mungkin disukai oleh industri karet, ban, otomotif, dan elektronik. . … Sementara pekerjaan ini didukung oleh UA, Wang baru-baru ini menerima Penghargaan Karir Yayasan Sains Nasional yang akan mendukung pengembangan lebih lanjut dari penelitian ini.

Masalah: Polimer sintetis, termasuk karet dan plastik, digunakan di hampir setiap bidang kehidupan sehari-hari. Dominasi polimer sintetik sebagian besar karena stabilitas superior dan sifat mekanik serbaguna. Namun, karena kekuatannya yang tinggi, limbah yang terbuat dari polimer ini menumpuk di darat dan di lautan, menyebabkan masalah ekosistem yang serius.

Selain itu, karena lebih dari 90% polimer ini diperoleh dari sumber daya alam yang terbatas seperti minyak dan batu bara, produksi bahan-bahan ini tidak berkelanjutan jika tidak dapat didaur ulang dan digunakan kembali.

Solusi yang menjanjikan untuk masalah stabilitas plastik adalah mengganti polimer yang ada dengan yang dapat didaur ulang untuk memastikan penggunaan material secara sirkular. Terlepas dari kemajuan yang dibuat hingga saat ini, beberapa polimer yang dapat didaur ulang menunjukkan stabilitas termal yang unggul dan sifat mekanik yang tinggi dari polimer konvensional. Bahan yang dapat didaur ulang yang dikembangkan oleh Wang dan timnya unik dalam ketahanan panas yang unggul dan sifat mekanik yang serbaguna. Artikel mereka menjelaskan hasil penelitian, “Polimer yang dapat diproses secara kimia berdasarkan metabolisme olefin berdasarkan monomer cincin leleh,” diterbitkan minggu lalu di jurnal Nature Chemistry.

Buka   Tips Meningkatkan Kreativitas Anda Bersama Tim

“Kami sangat tertarik pada polimer yang dapat diproses secara kimia yang dapat dipecah menjadi konstituen (monomer) yang membuat mereka,” kata Wang. “Monomer daur ulang dapat digunakan kembali untuk membuat polimer, memungkinkan bahan untuk didaur ulang, yang tidak hanya membantu melestarikan sumber daya alam yang terbatas yang digunakan dalam plastik, tetapi juga memecahkan masalah penumpukan plastik yang tidak diinginkan di akhir masa pakainya. benda.”

Menentukan monomer yang benar adalah kunci untuk mengembangkan polimer yang dapat diproses secara kimia. Melalui perhitungan komputer yang cermat, para peneliti mengidentifikasi monomer target. Mereka kemudian memproduksi monomer dan polimer dengan sintesis kimia menggunakan bahan awal yang tersedia secara luas.

Tim peneliti Wang, yang mencakup mahasiswa pascasarjana dalam ilmu polimer dan gelar Ph.D., bertujuan untuk mengatasi masalah ini dengan mengembangkan polimer yang dapat dipecah menjadi bagian-bagian penyusunnya. Ketika katalis depolimerisasi tidak ada atau dihilangkan, polimer akan sangat stabil dan sifat termal dan mekaniknya dapat disesuaikan untuk memenuhi kebutuhan berbagai aplikasi.

“Polimer yang dapat diproses secara kimia yang telah kami kembangkan menunjukkan stabilitas termal yang sangat baik dan sifat mekanik yang andal dan dapat digunakan untuk membuat karet dan plastik,” kata Wang. “Kami berharap bahan ini menjadi kandidat yang menarik untuk menggantikan polimer yang ada. Desain molekuler kami digerakkan secara komputasi, menyoroti kekuatan transformatif dari integrasi komputasi dan eksperimen. Dibandingkan dengan polimer lain yang dapat didaur ulang, polimer baru yang kami tunjukkan menunjukkan stabilitas yang jauh lebih baik dan sifat mekanik yang lebih fleksibel. Dengan menambahkan katalis, polimer dapat terurai menjadi monomer penyusunnya untuk digunakan kembali.”

Tantangan berikutnya bagi tim peneliti Wang adalah memperluas jangkauan aplikasi untuk polimer yang dapat diproses secara kimia dan mengembangkan komposit polimer yang diperkuat serat karbon. Tim juga akan menganalisis kinerja ekonomi dari proses industri ini dan analisis siklus hidup untuk komersialisasi polimer.