Başak Nur GÖKÇAM
Tokyo Üniversitesi araştırmacıları, mevcut standart türden daha güçlü ve daha esnek, ısıyla iyileştirilebilen, şeklini hatırlayan ve kısmen biyolojik olarak parçalanabilen yenilikçi bir plastik geliştirdi. Plastiğin, epoksi reçine vitrimere polirotaksan molekülü eklenerek oluşturulduğu belirtildi.
Formunu koruyarak, düşük sıcaklıklarda güçlü iç kimyasal bağlara sahip olan bu yeni malzeme, ancak 150 santigrat derecenin üzerindeki sıcaklıklarda farklı şekillere dönüştürülebilecek. 30 gün boyunca deniz suyuna batırılan ürünün, 25 biyolojik bozunmaya neden olduğu ve polirotaksanın deniz yaşamı için bir besin kaynağına dönüştüğü ifade edildi. Yeni malzemenin, mühendislik ve üretimden ilaç ve sürdürülebilir modaya kadar döngüsel ekonomiye katkısı hedefleniyor.
Kendini onarıyor, biyolojik olarak ayrışıyor
Araştırmaya ilişkin açıklamada bulunan Frontier Sciences Enstitüsü’nden Proje Yardımcı Doçenti Shota Ando, “VPR, tipik bir epoksi reçine vitrimerden kırılmaya karşı beş kat daha dayanıklıdır.
Kendini 15 kat daha hızlı onarır, orijinal hafızaya alınmış şeklini iki kat daha hızlı geri kazanabilir ve tipik vitrimerden 10 kat daha hızlı kimyasal olarak geri dönüştürülebilir. Hatta bu malzeme için yeni olan, deniz ortamında bile güvenli bir şekilde biyolojik olarak ayrışıyor” dedi.
Farklı malzemelerin dayanıklılığını artırma yeteneğiyle hem bilimde hem de endüstride bilinen polirotaksana malzemesinin, VPR’nin geliştirilmiş dayanıklılığı, daha karmaşık şekillerin düşük sıcaklıklarda bile oluşturulabileceği ve korunabileceği düşünülerek hareket edilen çalışmada, malzemenin geri dönüşümünün de kolay olabileceği düşünülerek yola çıkıldı.
Shota Ando, “Bu reçine oda sıcaklığında çözünmemesine rağmen, belirli bir solvente daldırılıp ısıtıldığında kolaylıkla ham madde seviyesine kadar parçalanabilir. Ayrıca 30 gün boyunca deniz suyuna maruz kaldıktan sonra yüzde 25 biyolojik bozunma gösterdi. Karşılaştırıldığında, PR içermeyen vitrimer herhangi bir belirgin biyolojik bozunmaya uğramadı. Bu özellikler, malzemeyi geri dönüşüm açısından ideal bir malzeme haline getiriyor” dedi.
Birçok sorun tek malzemeyle çözülebilir
Ekip, bir sonraki adımında şirketlerle birlikte çalışmak ve araştırmalarını laboratuvarda sürdürmeyi hedefliyor. Frontier Sciences Enstitüsü’nden Proje Yardımcı Doçenti Shota Ando, “Dünyanın birçok sorununu bunun gibi tek bir malzemeyle çözebilseydik ideal olurdu” dedi.
Yol ve köprü yapımında kullanılabilir
Mühendisliklik, moda, robotik tıp, geri dönüşüm gibi birçok alanda kullanılacağı düşünülen bu yenilikçi plastiğin yol ve köprülerde altyapı malzemelerinde de kullanılabileceği bilgisini veren Ando, “Geleneksel epoksi reçinelerin aksine, bu yeni malzeme sert ama gerilebilir; bu nedenle, araç üretimi için gereklidir” diye konuştu.
