Химики СПбГУ создали возобновляемые полимеры на основе растительного сырья
Сотрудники лаборатории кластерного катализа Санкт-Петербургского государственного университета синтезировали полимеры из продуктов переработки биомассы. Особенность новых материалов заключается в простоте их рециклинга.
Статья о разработке опубликована в журнале Green Chemistry. Современная жизнь немыслима без полимерных материалов. К ним относятся пластмассы, волокна, пленки и лакокрасочные покрытия. Все они находят свое применение в быту и различных сферах производства. При этом товары из полимерных материалов — пластиковые бутылки, пакеты, одноразовая посуда — обычно служат человеку на протяжении короткого времени и после использования могут представлять угрозу окружающей среде из-за химических соединений, которые выделяются при их переработке.
Полимеров, которые можно было бы многократно перерабатывать, достаточно мало. И поэтому интерес к вторичной переработке возрастает с каждым днем. Другая проблема состоит в том, что зачастую товары, произведенные из вторичного сырья, уступают по качеству первичным.
В основе новых полимеров, созданных учеными Санкт-Петербургского университета, лежат соединения, полученные из биомассы — возобновляемого источника ценного сырья для химической промышленности будущего. Главный компонент таких полимеров — терпенолы — представители природных спиртов. Яркие примеры этого класса соединений — ментол, получаемый из эфирного масла мяты, и борнеол, в больших количествах содержащийся в эфирном масле пихты одноцветной.
Синтезированные полимеры хорошо подходят как для вторичной переработки, так и для утилизации. В первом случае созданные из них материалы можно разобрать до исходных соединений, а потом снова провести процедуру полимеризации. При этом для разложения полимеров требуются умеренные температуры.
«То же самое можно сказать и об утилизации материалов, созданных на основе наших полимеров. При их разложении без доступа кислорода образуются либо природные спирты, либо их производные, которые можно восстановить до тех же самых спиртов. А поскольку они содержатся в природе, то не наносят вреда окружающей среде», — отмечает первый автор статьи, лаборант-исследователь лаборатории кластерного анализа СПбГУ Светлана Метляева.
По словам авторов статьи, полимер подобного типа можно расплавить при температуре около 120 градусов и придать ему другую форму. При охлаждении он вновь затвердевает. Интересно, что химики повторили этот цикл семь раз и выяснили, что при многократном плавлении свойства полимера существенно не меняются.
В дальнейшем на базе ресурсных центров Научного парка СПбГУ ученые планируют продолжить работу и всесторонне изучить механические свойства получившихся полимеров — упругость, пластичность, прочность и другие. Этот этап имеет особое значение для внедрения разработки в производство.
«На данный момент мы синтезировали только сами полимеры. Свойства материалов, созданных на их основе, могут варьироваться в определенных пределах, которые, в свою очередь, зависят от выбранного нами класса исходных соединений и методики их синтеза. Так что для начала сами полимеры и полученные из них материалы нужно будет модифицировать, и уже потом можно говорить о каком-то конкретном применении», — комментирует Светлана Метляева. Исследование поддержано внутренним грантом СПбГУ.
Telegram 
Дзен 
VK Современные авиационные материалы должны быть легкими и сверхпрочными, чтобы выдерживать высокие нагрузки. Для этого в основной металл добавляют другие металлы — их называют легирующими элементами. Они помогают создать сложную внутреннюю структуру: микроскопические кристаллы (зерна), границы между ними и мелкие включения. Именно эти включения могут значительно повысить прочность сплава. Ученые Пермского Политеха создали математическую модель, которая показывает, как такие частицы влияют на поведение материала и внутри зерен, и на их границах. Реакция сплава на экстремальные нагрузки зависит от того, как расположены элементы структуры, а также от размера и состава включений. Модель поможет ускорить разработку новых сплавов: инженеры смогут заранее, на этапе проектирования, оценивать поведение материала и подбирать структуру, которая обеспечит нужные прочность, пластичность и долговечность.
Шведские и испанские биологи выяснили, что жизненный цикл красношейных козодоев строго подчиняется фазам Луны. В полнолуние эти ночные птицы активно охотятся и набирают вес, а в темные ночи новолуния сталкиваются с дефицитом энергии и впадают в легкое оцепенение. Колебания освещенности управляют не только ежедневным метаболизмом птиц, но и датами сезонных миграций и размножения.
Ученые из Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ и Харбинского инженерного университета (Китай) раскрыли причину необычного поведения света внутри оптических микрополостей. Такие полости можно рассматривать как «лаборатории» для создания сильной связи между светом и веществом. Работа раскрывает потенциал этих полостей как полноценного инструмента для поляритонной физики.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Полифенолы и другие соединения заваренного кофе в лабораторной модели связывались с ядерным рецептором NR4A1, который участвует в ответе клеток на стресс, воспаление и повреждение. Вещества меняли активность рецептора и тормозили рост опухолевых клеток, а при подавлении рецептора эффект слабел. Ученые предложили молекулярное объяснение части полезных эффектов кофе, но не проверяли их у людей.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно