Разлагаемый пластик — это не новое изобретение. На данный момент такой пластик производится практически из любых материалов, включая целлюлозу, крахмал и пищевые отходы. Однако главная проблема таких полимеров — экономическая рентабельность и физические характеристики. Несмотря на обилие разных типов пластика, термореактивный материал остается самым выгодным в производстве, а также наиболее прочным, поэтому используется практически во всех сферах экономики — от упаковки продуктов до машиностроения. Команда ученых из MIT решила избавиться сразу от двух проблем и создала разлагаемую версию термореактивного пластика под названием pDCPD.

Обычный термопластик разлагается под воздействием высоких температур, но такой подход не работает с термореактивной пластмассой, которая практически не плавится, но быстро сгорает и не поддается переработке.

«Сразу после изготовления термореактивный пластик принимает заданную форму и остается в этой форме навсегда. Как правило, у нас нет простого способа утилизировать их», — объясняет старший автор исследования Джеремия Джонсон.

Поэтому ученые синтезировали новый тип полимеров и добавили их в виде мономера к основной цепи элементов пластика. Мономер сработал в качестве «строительных блоков» и образовал связи, которые могут быть разрушены простейшими химическими соединениями. Затем команда обнаружила, что когда мономер силилового эфира составляет до 10% от общего материала, pDCPD сохраняет свою механическую прочность, но может распасться на растворимый порошок при воздействии ионов фтора.

Завершающим этапом исследования стала попытка повторного использования pDCPD для образования нового пластика. После растворения порошка в растворе прекурсора, использованного для изготовления pDCPD, ученые успешно изготовили новые термореактивные материалы pDCPD.

В MIT отметили, что новый подход может быть использован и в других типах термореактивной химии. Например, при производстве разлагаемого акрила, эпоксидной смолы, силикона или вулканизированного каучука.

Ученые заинтересованы в коммерциализации нового материала и уже ведут переговоры с ведущими производителями традиционного пластика.

«Производители материалов получат приток недорогого переработанного пластика, а крупные компании, например, автопроизводители, смогут быстрее достичь своих целей в области устойчивого развития. Кроме того, заводы по переработке увеличат прибыль от термореактивных пластиков, потребители сэкономят и все мы получим чистую окружающую среду», — заявил консультант по новым продуктам в SP Insight и наставник Центра технологических инноваций Deshpande Патрик Кейси.