Зміст
- Штучні матеріали зроблені до останнього
- Саморуйнівні матеріали
- Життєвий цикл саморуйнівних матеріалів
- Саморуйнівні використання матеріалів
- Медичні програми
- Рукотворні матеріали та охорона навколишнього середовища
- Що це все означає
Пластиковий сміття, мобільні телефони та інші нерозкладані матеріали складають мільйони тонн відходів, що викидаються щодня. Але дослідники Технічного університету в Мюнхені, Стенфордського університету та відділів досліджень та розробок у всьому світі знайшли способи створити матеріали, які самознищуються, дотримуючись природного плану утилізації.
Штучні матеріали зроблені до останнього
Викопне паливо та нафта стали основою продуктів, які включають пластмаси, електроніку, тканини тощо, і, як правило, не розкладаються як матеріали, виготовлені з природних ресурсів, заснованих на Землі, таких як дерева та рослини. Незважаючи на те, що нафта була створена біологічною деградацією динозаврів, коли виробники почали використовувати нафту для виготовлення пластмас та інших продуктів, вони в кінцевому підсумку створили незнищенні товари.
Основний інгредієнт, отриманий з нафтопродуктів, пропілен, перетворюється в поліпропілен в процесі виготовлення. Тепло та каталізатори, що застосовуються під час виробничого процесу, створюють поліпропіленові ланцюги на основі вуглецю, які утворюють практично незнищенні зв’язки, те, що природний процес утилізації Землі не може зруйнуватися.
Природі знадобилися мільярди років, щоб розробити організми, які розщеплюють органічні речовини - те, чого донедавна не зустрічалося в техногенних продуктах, виготовлених з нафти.
Саморуйнівні матеріали
Оскільки більшість антропогенних матеріалів, як правило, стабільні і не обмінюються молекулами з навколишнім середовищем, вони в основному незнищуючі. У природі органічна речовина не перебуває в рівновазі і почне руйнуватися без надходження з джерел, які допомагають відновити клітинні структури.
Життєвий цикл саморуйнівних матеріалів
Беручи підказки від природи, дослідники Технічного університету в Мюнхені знайшли способи виготовлення матеріалів, які самознищуються. Коли в цих продуктах не вистачає джерел енергії, таких як аденозинтрифосфат - кофермент, який організм людини використовує для перетворення глюкози з жирів, вуглеводів і білків в енергію - ці нові саморуйнівні матеріали починають руйнуватися, так само, як природа біодеградує органічні матерія. Без джерела енергії, як і в природі, ці рукотворні матеріали починають гинути.
Саморуйнівні використання матеріалів
Вчені університету Стенфорда розробили штучну деревину, виготовлену з біологічно розкладаються пластмаси. Біорозкладаються пластмаси можуть замінити незнищенні пластмаси, а деревину можна використовувати для виготовлення будівельних матеріалів, біологічно розкладаються електроніки та навіть пластикових пляшок, які руйнуються. Практично будь-який виріб, виготовлений з неруйнуючих компонентів, можна виготовити з цих нових матеріалів.
Медичні програми
Створюючи матеріали, які самознищуються або розпадаються на їхні оригінальні будівельні блоки, інженери та дослідники постулюють, що вони можуть створити рамки для доставки наркотиків та трансплантації якорів. Дослідники з UCLA також розробили гідрогель, який створює ешафот, щоб дозволити загоєнню ран, а тканини регенеруватись у міру біодеградації структури. Гідрогель сприяє швидкій регенерації, дозволяючи ранам і шкірним трансплантатам, серед інших медичних цілей, швидше загоюватися.
Рукотворні матеріали та охорона навколишнього середовища
Інтернет-газета, Опікун, в статті в січні 2017 року зазначено, що "щорічне споживання пластикових пляшок до 2021 року перевищить півмільйона трильйонів, що значно випереджає зусилля з переробки та ставить під загрозу океани, берегові лінії та інші середовища". пластмаси негативно впливають як на Землю, так і на навколишнє середовище її океанів. У статті також зазначалося, що щомісяця купується мільйон пластикових пляшок, що розвивається до цієї екологічної кризи. Додамо до проблеми, що лише половина всього придбаного пластику коли-небудь переробляється.
Що це все означає
Матеріали, які самознищуються, можуть почати полегшувати зростаючу екологічну кризу, яка загрожує обігнати наші океани та сміттєзвалища. Розвиваючи продукти, які самознищуються, небезпечні пластмаси та хімічні речовини більше не впливатимуть на біосферу Землі. Не додаючи до вже існуючої проблеми із забрудненням, вченим, можливо, вдасться розробити менш затратні методи збирання та переробки існуючих пластмас на основі нафти для інших цілей використання. Зрештою, засоби для усунення пластичних та інших проблем із забрудненням починаються з переробки вдома, на роботі та в школі.