Группа исследователей под руководством инженеров из Техасского университета представила инновационный лазерный метод расщепления прочного пластика на ценные компоненты. Этот экологически чистый подход предлагает эффективное решение проблемы загрязнения пластиком, которое стало одной из самых серьезных экологических угроз современности.
Метод включает использование дихалькогенидов переходных металлов для облучения пластика, что позволяет быстро разложить молекулы и вернуть ресурсы в производственный процесс. В отличие от традиционных методов утилизации, таких как механическая переработка и химическое разложение, этот новый способ требует значительно меньших энергетических затрат и менее негативно сказывается на окружающей среде.
Лазерное излучение разрушает химические связи в пластике, образуя новые соединения и превращая материалы в люминесцентные углеродные точки. Эти углеродные наноматериалы становятся все более востребованными благодаря их широкому применению, включая использование в устройствах хранения данных для будущих компьютерных систем.
«Это действительно впечатляет — преобразовать пластик, который сам по себе вряд ли когда-либо разложится, в полезный материал для различных отраслей», — отметил Джинганг Ли, аспирант Калифорнийского университета в Беркли, который начал свои исследования в Техасском университете.
В исследовании также была продемонстрирована реакция активации C-H, при которой избирательно разрываются углерод-водородные связи в органических молекулах. Это открытие позволяет соединять углеродные молекулы и образовывать участки, способные сохранять информацию.
Тем не менее, для оптимизации процесса активации C-H с помощью света и его адаптации для промышленного использования потребуются дальнейшие исследования. Исследование уже обозначает значительный шаг к устойчивым методам переработки пластиковых отходов.
По данным исследований, производство пластика в мире удвоилось за последние два десятилетия, и прогнозы показывают, что к 2040 году оно может потреблять до 20% мировой добычи нефти и вызывать 15% годовых выбросов углерода. Увеличение производства пластика приводит к росту его накопления на свалках и в океанах, а к 2060 году количество пластиковых отходов может утроиться по сравнению с современными уровнями.
