Mokslo ir technologijų pasaulis

Technologijų bendrovės IBM, jau kelis metus iš eilės registruojančios daugiau patentų, nei bet kuri kita mūsų planetos įmonė, mokslininkai vėl rado kuo nustebinti pasaulį.

Jie paskelbė atradę naują plastikų klasę. Galbūt tai neskamba taip įdomiai, kaip pranešimas apie naują medžiagos būseną, tačiau sužinojus, kokios yra to naujo plastiko savybės, žandikaulis tikrai gali atvipti iš nuostabos.

Naujos plastikų (polimerinių junginių) klasės atstovai yra tvirtesni už kaulą, pasižymi savaiminio pasitaisymo gebėjimu, yra lengvi ir 100 procentų tinkami perdirbimui. O jų pritaikymo galimybės yra tiesiog neįtikėtinos – ir puslaidininkių pramonėje, ir kosmose, ir medicinoje.

Beje, ne mažiau įdomu tai, jog IBM atradimas yra pirma nauja plastikų klasė per pastaruosius 20 metų. O įdomiausia tai, jog atradimo autoriai iš tikrųjų netgi nėra žmonės – didžiąją dalį darbo atliko superkompiuteris, rašo extremetech.com.

Vienas iš esminių šiuolaikinės vartotojiškos visuomenės pamatų yra pagamintas iš plastiko. Termoreaktyvus plastikas iš pradžių būna didelis minkštas polimero gabalas, tačiau jį išliejus ir pakaitinus, gaunami gaminiai, kurie yra neįtikėtinai kieti ir atsparūs karščiui. Tačiau jie pasižymi vien nemalonia savybe: po tokių gaminių pakaitinimo jie negrįžtamai įgauna galutinę formą – sugrąžinti tokio plastiko į minkštą formą nebeįmanoma. Tai reiškia, kad jeigu gaminio projektuotojas padarys klaidą, gamybą teks pradėti iš naujo. Be to, tai reiškia, jog termoreaktyvaus plastiko neįmanoma perdirbti. Kai įsigysite naują išmanųjį telefoną, dabartinio įrenginio korpuso nebebus galima perlydyti ir panaudoti kam nors kitam – jis papildys šiukšlyną. O naujasis IBM plastikas išsaugo visas termoreaktyvaus plastiko savybes ir jas papildo galimybe perdirbti.

Kaip tai dažnai pasitaiko chemijos pasaulyje, naujoji plastikų klasė gimė atsitiktinai. Mokslininkė Jeannette Garcia eksperimentavo su kitokiu polimero tipu, kai pastebėjo, jog tirpalas jos mėgintuvėlyje netikėtai sukietėjo. „Negalėjome jo ištraukti. Teko mėgintuvėlį daužyti plaktuku. O paties plastiko plaktuku sutrupinti negalėjome. Tai buvo vienas iš tų netikėtų atradimų“, pasakojo chemikė. Tiesa, tada ji dar tiksliai nežinojo, kaip pagamino naują polimerą, todėl, norėdama atsekti gamybos protokolą, ji savo pajėgas suvienijo su IBM skaičiuojamosios chemijos komanda. Chemikai ir programuotojai, pasinaudoję IBM superkompiuterių galia, sugebėjo atkapstyti mechanizmą, lėmusį atsitiktinę reakciją.

Naujoji polimerų klasė buvo pavadinta poliheksahidrotriazinais (PHT). Jie susidaro reaguojant paraformaldehidui ir 4,4'-oksidianilinui (ODA) – abu šie junginiai yra įprasti komponentai plastikų pramonėje, o tai yra labai svarbu, nes pramonei daug paprasčiau įsisavinti procesus, vykdomus naudojant jau žinomas medžiagas. Galutinis reakcijos produktas yra labai tvirtas ir kietas, kaip ir kiti termoreaktyvūs plastikai, tačiau jo atsparumas temperatūrai yra šiek tiek žemesnis – jis suyra ne 425, o 350 °C temperatūroje.

Trumpai tariant, IBM sukūrė naujus plastikus, galinčius labai smarkiai pakeisti daugybę pramonės šakų. Nesunku pastebėti minėtų savybių privalumus aviacijoje, transporto pramonėje, architektūroje ir statyboje. Nemažą vaidmenį naujieji plastikai gali suvaidinti ir elektronikos pramonėje – nuo apvalkalų lustams iki korpusų telefonams. Visais šiais atvejais galimybė gaminį perdirbti ir jo gebėjimas pasitaisyti yra milžiniškas privalumas.