Ученые нашли способ превращать отработанное кухонное масло в сверхпрочный клей и перерабатываемый пластик, сообщает издание Live Science со ссылкой на свежее исследование, опубликованное в Journal of the American Chemical Society. Новый материал оказался настолько прочным, что с его помощью можно буксировать автомобиль.
Ежегодно в мире образуется около 14 миллиардов литров использованного растительного масла. Часть этих отходов идет на производство смазочных материалов, антипригарных покрытий и биотоплива, но значительная доля просто выбрасывается.
Команда химиков из США решила найти этому мусору новое применение. Растительное масло состоит из длинных цепочек жирных кислот, связанных с молекулами глицерина. Исследователи разработали серию химических реакций, которые разбивают эти цепочки и превращают продукты распада в более простые молекулы — спирты и эфиры.
Комбинируя эти молекулы различными способами, ученые синтезировали несколько видов полиэфирных пластиков. По своим свойствам — температуре плавления и кристалличности — эти полимеры оказались похожи на полиэтилен низкой плотности, который широко используется в упаковке и пластиковых пакетах.
Но у нового материала обнаружилось важное отличие. Атомы кислорода в его структуре образуют прочные связи с различными поверхностями, что делает пластик исключительно липким. Обычный полиэтилен, состоящий только из углерода и водорода, такими свойствами не обладает.
Испытания показали впечатляющие результаты. Две стальные пластины, склеенные новым полимером, выдерживали нагрузку до 123 килограммов без разрушения соединения. Более того, с помощью таких склеенных металлических деталей исследователям удалось буксировать легковой автомобиль и затянуть его на небольшой подъем. По прочности новый клей оказался не хуже, а в некоторых случаях даже лучше коммерческих аналогов.
Такие характеристики открывают широкие возможности применения. Материал подходит для изготовления ламината, клеев для упаковки, автомобильных компонентов, медицинских устройств и электроники, отмечают авторы исследования.
Важное преимущество новой технологии — возможность вторичной переработки. Полиэфирные пластики легко разлагаются обратно на исходные компоненты, из которых затем можно снова синтезировать материал. Несколько циклов переработки практически не влияют на свойства пластика. Некоторые варианты материала можно даже перерабатывать совместно с другими распространенными пластиками — полиэтиленом высокой плотности и полипропиленом.
«Эта работа демонстрирует потенциал использования непищевых отходов биомассы в качестве возобновляемого сырья для экологически чистых альтернатив пластикам на нефтяной основе», — заключают исследователи.