Znanstvenici otkrili recept za gotovo neuništivu plastiku

Polistiren je tvrda, staklasta plastika koju svakodnevno susrećemo u obliku ambalaže, čaša, plastičnog pribora za jelo i kućišta za elektroničke uređaje. Unatoč širokoj upotrebi, ovaj materijal ima veliki nedostatak. Ključni nedostatak je što ima tendenciju pucanja pri naglom udarcu. Znanstvenici s MIT-a pokazali su da se čvrstoća takvih polimera i gume može udvostručiti korištenjem posebne molekule za umrežavanje.

Istraživači su zapravo namjerno ugradili oslabljene veze, nazvane mehanofori, u polimernu mrežu. Kada je materijal izložen vanjskoj sili, te se veze kontrolirano prekidaju u točki udara. Ova akcija otvara putove za povećanu apsorpciju energije i preusmjerava širenje pukotine, dok jače veze koje nose glavno opterećenje ostaju netaknute.

Kako bi testirali ovo svojstvo, znanstvenici su koristili poseban sustav. Ispalili su mikroskopske silikatne kuglice promjera oko 0,001 cm brzinom od 750 metara u sekundi u tanke filmove polistirena. Mjerenjem brzine čestica prije i nakon probijanja izračunali su količinu zadržane energije. Pokazalo se da materijal s mehanoforima zadržava znatno više energije od običnog polistirena. Mikroskopske analize također su pokazale da velika brzina projektila u točki udara podiže temperaturu i stvara pokretnu zonu gdje slabe veze popuštaju sili, dok okolno područje ostaje stabilno.

Ovaj pristup je izuzetno atraktivan jer se može primijeniti na postojeće, komercijalne plastične i gumene materijale uz minimalnu kemijsku intervenciju. Tim je vidio sličan uspjeh s SBS gumom, koja se koristi u potplatima cipela i krovovima. Trenutno istražuju mogućnost njezine upotrebe u automobilskim gumama.

Ako bude uspješan, proces bi mogao zaustaviti iznenadno pucanje guma na autocestama, a istovremeno bi drastično smanjio količinu mikroplastike koja nastaje trljanjem guma o asfalt i doprinosi čak deset posto svih mikroplastičnih čestica u okolišu.