Plastik supramolekul baharu yang boleh sembuh sendiri dalam sekelip mata, dan lebih mudah untuk reput dan digunakan semula
2022-09-05
Kumpulan penyelidikan yang diketuai oleh Li Jianwei, penyelidik kanan makmal penyelidikan perubatan di Finland, telah meneroka bahan baharu yang dipanggil plastik supramolekul, yang akan menggantikan plastik polimer tradisional dengan bahan mesra alam yang menggalakkan pembangunan mampan. Plastik supramolekul yang dibuat oleh penyelidik menggunakan kaedah pemisahan fasa cecair-cecair mempunyai sifat mekanikal yang serupa dengan polimer tradisional, tetapi plastik baharu lebih mudah untuk terurai dan digunakan semula.
Plastik merupakan salah satu bahan terpenting pada zaman moden ini. Selepas satu abad pembangunan, ia telah disepadukan ke dalam semua aspek kehidupan manusia. Walau bagaimanapun, plastik polimer tradisional mempunyai keupayaan degradasi dan penjanaan semula yang lemah, yang telah menjadi salah satu ancaman terbesar kepada kelangsungan hidup manusia. Keadaan ini disebabkan oleh daya kuat yang wujud dalam ikatan kovalen yang menghubungkan monomer untuk membentuk polimer.
Untuk menghadapi cabaran ini, saintis mencadangkan membuat polimer yang disambungkan oleh ikatan bukan kovalen yang kurang berkuasa daripada ikatan kovalen. Malangnya, interaksi yang lemah selalunya tidak mencukupi untuk mengekalkan molekul dalam bahan dengan dimensi makroskopik, yang menghalang penggunaan praktikal bahan bukan kovalen.
Kumpulan penyelidikan Li Jianwei di Universiti Turku di Finland mendapati bahawa konsep fizikal yang dipanggil pengasingan fasa cecair-cecair (LLP) boleh mengasingkan dan menumpukan bahan terlarut, meningkatkan daya ikatan antara molekul, dan menggalakkan pembentukan bahan makro. Sifat mekanikal bahan yang diperolehi adalah setanding dengan polimer konvensional.
Lebih-lebih lagi, sebaik sahaja bahan itu dipecahkan, serpihan itu boleh bersatu semula dengan serta-merta dan menyembuhkan diri mereka sendiri. Di samping itu, apabila membungkus sejumlah air tepu, bahan itu adalah pelekat. Sebagai contoh, sampel sendi yang diperbuat daripada keluli boleh menahan berat 16 kg selama lebih daripada satu bulan.
Akhir sekali, bahan boleh terurai dan sangat boleh dikitar semula kerana sifat interaksi bukan kovalen yang dinamik dan boleh diterbalikkan.
"Berbanding dengan plastik tradisional, plastik supramolekul baharu kami adalah lebih pintar, kerana ia bukan sahaja mengekalkan sifat mekanikal yang kuat, tetapi juga mengekalkan sifat dinamik dan boleh diterbalikkan, menjadikan bahan itu sembuh sendiri dan boleh digunakan semula," jelas Dr. Yu Jingjing, seorang penyelidik pasca doktoral. .
"Molekul kecil yang menghasilkan plastik supramolekul sebelum ini disaring daripada sistem kimia yang kompleks. Ia membentuk bahan hidrogel pintar dengan kation logam magnesium. Kali ini, kami sangat gembira menggunakan LLP untuk mengajar kemahiran baharu molekul lama ini," kata Dr Li Jianwei, ketua penyelidik makmal itu.
"Bukti yang muncul menunjukkan bahawa LLP mungkin merupakan proses penting dalam pembentukan petak sel. Kini, kami telah memajukan fenomena ini yang diilhamkan oleh biologi dan fizik untuk menghadapi cabaran hebat yang dihadapi oleh persekitaran kita. Saya percaya bahawa proses bahan LLP yang lebih menarik akan diterokai dalam masa terdekat," sambung Li.
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies.
Privacy Policy
