牺牲性支架帮助新型水凝胶快速愈合

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技术创新化学家研发环保替代品,取代从保龄球到髋关节置换中所用的坚固塑料

创新化学家研发环保替代品,取代从保龄球到髋关节置换中所用的坚固塑料

研究人员提出了一种可回收的替代品,用于一种在汽车轮胎、髋关节置换和保龄球等产品中常用的强塑料类别。

康奈尔大学的研究人员推出了一种可回收的替代品,用于一种通常用于汽车轮胎、髋关节置换和保龄球等物品的强塑料。

这种类型的塑料被称为热固性塑料,具有“交联聚合物”结构,增强了其耐用性。然而,这一特性也使得这些基于石油化工的材料——占所有生产聚合物15%-20%——无法回收。

康奈尔大学化学与化学生物学教授布雷特·福尔斯指出:“目前,世界上没有任何热固性材料被回收。相反,它们要么被焚烧,要么被填埋。”

福尔斯实验室通过创建一种源于生物材料的替代品来解决这一环境问题。这个新选项保持了交联热固性塑料的耐用性和灵活性,但可以很容易地回收和分解。

化学博士研究生和发表在《自然》上的研究主要作者瑞根·德赖林解释道:“我们的整个过程,从生产到再利用,与现有材料相比,显著更环保。”

福尔斯团队专注于二氢呋喃(DHF),这是一种由生物源材料制成的单体,可能在未来与基于石油的材料相媲美。

德赖林使用DHF,这是一种具有双键的循环单体,来启动两次连续的聚合反应。第二次聚合反应生成的交联聚合物可以通过加热回收,并将在一段时间内自然分解。

DHF热固性塑料展示了与商业热固性塑料相媲美的特性,例如高密度聚氨酯(用于电子设备、包装和鞋类)和乙烯-丙烯橡胶(常见于园艺水管和汽车密封条)。

福尔斯称,与传统石油化工热固性材料不同,基于DHF的材料有助于促进循环经济。它们可以被化学回收回其原始构建单元并重新使用。此外,如果一些材料意外进入环境,将会无害地分解。

研究人员旨在探索基于DHF的材料的应用,包括使其适合3D打印,并正在测试其他单体以增强其性能。

福尔斯评论道:“一个世纪以来,我们一直专注于创造永恒的聚合物,但现在我们认识到,这并不是理想的。我们正转向开发非永久性且可以在环境中分解的聚合物。”