W stronę bardziej zrównoważonych tworzyw sztucznych

Fot. Pixabay CC0

W dzisiejszych czasach z każdej strony otaczają nas tworzywa sztuczne, pijemy z nich wodę, pakujemy kanapki i wyrzucamy śmieci. Rocznie na świecie powstaje około 300 milionów ton plastiku, jednak szczegóły molekularne tego procesu wciąż pozostają nieznane. Niedawno naukowcy z Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) w DOE razem z Dow i Eindhoven University of Technology w Holandii przedstawili takie informacje, co może pomóc w produkcji zrównoważonych tworzyw sztucznych.

Jednym z najczęściej używanych nośników dla katalizatorów w procesach produkcji jest chlorek magnezu, jednak sposób jego działania nadal pozostaje tajemnicą. Dotychczasowe próby jego zobrazowania spotykały się z dużymi trudnościami, ponieważ może występować w dwóch typach struktur krystalicznych, które różnią się układem atomów. Christian Kisielowski, główny autor z Berkeley, powiedział: „Sama wiązka elektronów też wpływa na strukturę materiału, co utrudnia interpretację obrazu."

On i jego zespół podjęli współpracę z naukowcami z Uniwersytetu Technologicznego w celu opracowania techniki dostarczania okresowych impulsów elektronów zamiast ciągłej wiązki. Dzięki tej metodzie zachowano pierwotną strukturę i ujawniono, że arkusze chlorku magnezu układają się jeden na drugim w nieregularnym układzie, jak chaotyczny stos książek, co odróżnia go od innych materiałów.

Innym problemem pozostawała ekspozycja na powietrze, która zmieniała zarówno budowę krystaliczną, jak i skład chemiczny tego surowca. Badaczom udało się jednak ją zminimalizować jeszcze przed umieszczeniem materiału w mikroskopie za pomocą specjalnego uchwytu z uszczelnieniem próżniowym.

Petra Specht z UC Berkeley podsumowała: „Wiemy już, że musimy zmienić sposób, w jaki zajmujemy się tworzywami sztucznymi na świecie. Jeśli chcesz dokonać zmian, musisz wiedzieć, jak działa ten proces. Mamy nadzieję, że nasza nowa technika pomoże nam lepiej zrozumieć, w jaki sposób tworzą się tworzywa sztuczne i jak możemy wytwarzać bardziej zrównoważone materiały".

(KB)