핀란드 의학 연구소의 선임 연구원인 Li Jianwei가 이끄는 연구 그룹은 지속 가능한 개발을 촉진하는 환경 친화적인 재료로 전통적인 폴리머 플라스틱을 대체할 초분자 플라스틱이라는 새로운 재료를 탐구했습니다. 액체-액체 상 분리 방법을 사용하여 연구원들이 만든 초분자 플라스틱은 기존 폴리머와 유사한 기계적 특성을 갖지만 새로운 플라스틱은 분해 및 재사용이 더 쉽습니다.
플라스틱은 현대에서 가장 중요한 재료 중 하나입니다. 한 세기에 걸친 개발 끝에 인간 생활의 모든 측면에 통합되었습니다. 그러나 기존의 고분자 플라스틱은 자연적으로 열화 및 재생 능력이 좋지 않아 인류의 생존에 가장 큰 위협이 되었습니다. 이러한 상황은 단량체를 연결하여 중합체를 형성하는 공유 결합에 내재된 강한 힘에 의해 발생합니다.
이 문제를 해결하기 위해 과학자들은 공유 결합보다 덜 강력한 비공유 결합으로 연결된 폴리머를 만들 것을 제안합니다. 불행히도 약한 상호 작용은 종종 거시적 차원의 물질에서 분자를 유지하기에 충분하지 않아 비공유 물질의 실제 적용을 방해합니다.
핀란드 Turku 대학의 Li Jianwei의 연구 그룹은 LLP(액체-액체 상 분리)라는 물리적 개념이 용질을 분리 및 농축하고 분자 간의 결합력을 향상시키며 거대 물질의 형성을 촉진할 수 있음을 발견했습니다. 얻어진 재료의 기계적 특성은 기존 폴리머의 기계적 특성과 유사합니다.
더욱이, 일단 재료가 부서지면 파편은 즉시 재결합하고 스스로 치유할 수 있습니다. 또한 포화된 양의 물을 캡슐화할 때 물질은 접착제입니다. 예를 들어 강철로 만든 조인트 샘플은 16kg의 무게를 한 달 이상 견딜 수 있습니다.
마지막으로, 이 물질은 비공유 상호작용의 역동적이고 가역적인 특성으로 인해 분해성 및 재활용률이 높습니다.
박사후 연구원인 Yu Jingjing 박사는 "기존 플라스틱에 비해 우리의 새로운 초분자 플라스틱은 더 지능적입니다. 왜냐하면 강력한 기계적 특성을 유지할 뿐만 아니라 동적 및 가역적 특성을 유지하여 재료를 자가 치유하고 재사용할 수 있기 때문입니다."라고 설명했습니다. .
"초분자 플라스틱을 생산하는 작은 분자는 이전에 복잡한 화학 시스템에서 선별되었습니다. 그것은 마그네슘 금속 양이온과 함께 지능형 하이드로겔 물질을 형성합니다. 이번에는 LLP를 사용하여 이 오래된 분자의 새로운 기술을 가르치는 데 매우 기쁘게 생각합니다." 연구소의 수석 연구원인 Dr. Li Jianwei가 말했습니다.
"새로운 증거는 LLP가 세포 구획 형성에서 중요한 과정일 수 있음을 보여줍니다. 이제 우리는 생물학과 물리학에서 영감을 받은 이 현상을 발전시켜 환경이 직면한 큰 도전 과제를 해결했습니다. 저는 더 흥미로운 물질 LLP 과정이 될 것이라고 믿습니다. 가까운 장래에 탐구할 것"이라고 Li가 말했다.
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