- 18 آذر 1402
- بدون نظر
سالانه 400 میلیون تن زباله‌ی پلاستیکی در سراسر جهان تولید می‌شود. بین 19 تا 23 میلیون تن از آن زباله‌های پلاستیکی به زیست بوم‌های آبی راه پیدا می‌کند و مابقی به داخل زمین می‌رود. همچنین سالانه 92 میلیون تن زباله اضافی از پارچه تولید می‌شود.
به گزارش پک هاوس به نقل از ایران پلیمر , یک استاد شیمی، پرفسور کومار، دو فناوری را توسعه داده است که به ترتیب از پروتئین و پارچه برای ایجاد مواد جدید استفاده می‌کند. هر دو فناوری ثبت اختراع شده اند.
طبق گفته‌ی این استاد دانشگاه اگر شیمی پروتئین را درک کنیم، می‌توانیم مواد پروتئینی را مانند الماس محکم یا به نرمی پر بسازیم. اولین نوآوری این استاد فرآیندی برای تبدیل پروتئین‌های طبیعی به مواد پلاستیکی است.
پروتئین‌ها دارای “گروه‌های واکنش دهنده” در سطوح خود هستند که می‌توانند با موادی که با آن‌ها در تماس هستند واکنش دهند. کومار و همکارانش با استفاده از دانش خود در مورد نحوه‌ی عملکرد این گروه‌ها از یک پیوند شیمیایی برای اتصال مولکول‌های پروتئین به یکدیگر استفاده کردند.
این فرآیند یک دوپار (dimer) را ایجاد می‌کند – مولکولی که از دو پروتئین تشکیل شده است و به همین ترتیب واکنش تا زمانی که به یک مولکول سه بعدی بزرگ تبدیل شود، ادامه می‌یابد. این جنبه سه بعدی فناوری منحصر به فرد است، زیرا بیشتر بسپارهای مصنوعی زنجیره‌های خطی هستند.
این ساختار سه بعدی جدید به بسپار ساخته شده اجازه می‌دهد تا مانند یک پلاستیک رفتار کند. درست مانند پروتئین‌هایی که از آن ساخته شده است، این ماده می‌تواند کشیده شود، شکل خود را تغییر دهد و تا شود. بنابراین، این ماده را می‌توان از طریق شیمی مربوط به آن برای انواع کاربردهای خاص طراحی کرد.
حسن این محصول آن است که برخلاف بسپارهای مصنوعی می‌تواند زیست تخریب پذیر باشد؛ درست مانند پروتئین‌های گیاهی و حیوانی که به طور طبیعی تخریب می‌شوند. این مواد پروتئین پایه می‌توانند انواع محصولات مشابه پلاستیک از جمله درب فنجان قهوه و لایه‌های شفاف نازک را شکل دهند.
همچنین می‌توان از آن برای ساخت کاشی‌های سقف مقاوم در برابر آتش، یا مواد درجه یک مانند درب‌های خودرو یا حتی دریچه‌های قلب استفاده کرد. گام‌های بعدی برای این فناوری، ادامه آزمایش خواص مکانیکی آن‌ها مانند استحکام یا انعطاف‌پذیری و همچنین سمیت است.
فناوری دوم نیز از یک اصل مشابه استفاده می‌کند، اما به جای پروتئین، از پروتئین‌های تقویت شده با پارچه استفاده می‌کند. هر ساله به دلیل تغییر سریع صنعت مد، زباله‌های نساجی زیادی ایجاد می‌شود.
چرا از این زباله‌ها برای ایجاد مواد مفید استفاده نکنیم و زباله‌ها را به ثروت تبدیل نکنیم؟ این گروه پژوهشی تا کنون اشیاء زیادی را با چندسازه‌های پارچه پروتئینی ایجاد کرده است که شامل کفش‌های کوچک، میز، گل و صندلی است.
این ماده حاوی الیاف نساجی است که به‌عنوان عامل پیوند دهنده با پروتئین‌ها عمل می‌کند. اتصال عرضی به مواد جدید قدرت مقاومت در برابر وزن را زیاد می‌کنند و امکان تولید اشیائی مانند صندلی یا میز را فراهم می‌نماید.
در حالی که گروه کومار تاکنون فقط با پنبه کار کرده است، آن‌ها انتظار دارند سایر مواد الیافی مانند الیاف کنف یا شاهدانه به دلیل خواص شیمیایی ذاتی و مشترکشان با پنبه رفتار مشابهی داشته باشند.
