Bilim3 dk okuma

Isıtılınca buharlaşıp soğuyunca kendini toplayan yeni plastik.

Birleşik Krallık’tan kimya mühendisleri, 90°C civarında süblimleşip soğuyunca aynı yapıya geri dönen yeni bir polimer üretti. Düşük ısıda kaplama ve kolay ayrıştırma vadediyor.

Hüseyin Gülbahçe23 Ağustos 20261 görüntülenmePaylaş
Bir laboratuvarda 90 dereceye ısındığında buharlaşıp soğuyunca eski haline gelen yeni polimer örneği test ediliyor.
Bir laboratuvarda 90 dereceye ısındığında buharlaşıp soğuyunca eski haline gelen yeni polimer örneği test ediliyor.
Bilim • Ajans DijitalOkumaya başla633 kelime

Dünya plastik atıkla boğuşurken, University of Surrey’deki kimya mühendisleri geri dönüşümü kolaylaştırabilecek bir malzeme tanıttı. Ekip, ısıtıldığında katı hâlden doğrudan gaza geçen (süblimleşen) ve soğuyunca kendini yeniden aynı polimer yapısında kuran bir plastik geliştirdi. Çalışma, hakemli bilim dergisi Macromolecules’ta yayımlandı.

Nasıl bir malzeme?

Polimer, çok sayıda küçük halkadan (monomer) oluşan uzun zincirli bir malzemedir. Ekip, 1,2-ditiolandan oluşan bir zincir üretti; bu halka, karbon, hidrojen ve birbiriyle bağlı iki kükürt atomu içeriyor. Kükürt bağının tersinir (gidiş-dönüşlü) doğası, zincirin gerektiğinde kolayca çözünmesine ve sonra yeniden kurulmasına izin veriyor.

Reklam

Araştırma ekibi, bu polimerin yaklaşık 90°C’de sıvı aşamaya uğramadan katıdan doğrudan gaza geçtiğini; soğuduğunda ise aynı polimer hâline geri döndüğünü bildirdi. Ekip, bunun “bu davranışı sergileyen bir polimer için ilk örnek” olduğunu vurguluyor.

Isıtılınca buharlaşıp soğuyunca kendini toplayan yeni plastik
90°CSüblimleşme eşiği

“Çoğu plastik kararlı olacak şekilde tasarlanıyor; bu da onları ortadan kaldırmayı ya da geri dönüştürmeyi zorlaştırıyor. Biz, nispeten düşük sıcaklıkta buhara dönüşüp sonra kendiliğinden aynı polimere geri kurulan bir malzemenin mümkün olduğunu gösterdik.” — Peter Roth, University of Surrey

Düşük ısıda kaplama, tek adımda sökme

Ekip, malzemenin pratik kullanımını göstermek için rulo hâlindeki bir filtre kâğıdını polimer buharına tuttu. Buhar, kâğıdın yüzeyini sararak su geçirmez bir kaplama oluşturdu. Ardından, kaplamayı yalnızca ısıtarak yüzeyden ayırdılar. Kâğıt karararak renk değiştirse de ilk su emme özelliğini geri kazandı. Polimer ise soğuduğunda tekrar katılaştı ve yeniden kullanılabilir hâle geldi.

Isıtılınca buharlaşıp soğuyunca kendini toplayan yeni plastik

Bu yaklaşım, düşük sıcaklıkta buharla kaplama (gaza dönüşen maddenin yüzeye tutunması) işlemine yeni bir seçenek sunuyor. Yüksek sıcaklıklara ya da karmaşık çözücülere ihtiyaç duymadan uygulama ve sökme yapılabilmesi, kaplama süreçlerini basitletebilir.

Geri dönüşümde ne fark yaratır?

“Depolimerizasyon”, uzun polimer zincirinin tek tek halkalarına ayrılmasıdır. Bu, bir LEGO setini parçalara ayırmaya benzer. Günümüzde yaygın plastikler genellikle 200°C civarına kadar ısıtılmadan kırılmaya başlamaz ve çıkan karışım çoğu zaman ek işleme ihtiyaç duyar; bu sırada kirletici veya tehlikeli yan ürünler oluşabilir.

Yeni polimerin düşük sıcaklıkta süblimleşmesi, malzemenin tek adımda ve temiz biçimde ayrıştırılmasına kapı aralıyor. Ekip, polimeri Nile red boyasıyla “kirletip” ısıtarak bu katkı maddesini tek adımda ayırmayı da gösterdi. Böylece renk vericiler ya da dolgu maddeleri gibi katkıların, maliyetli kimyasal banyo süreçlerine girmeden geri dönüşüm sırasında ayrılması mümkün olabilir.

Isıtılınca buharlaşıp soğuyunca kendini toplayan yeni plastik

Polimer kaplamalar; yalıtım, yağlama, korozyon ve neme dayanım gibi işlevler için üretim hatlarında ve ev aletlerinde yaygın. Bu malzeme, aynı yüzeyde kaplamayı kolayca uygulayıp sökmeyi sağlarsa bakım, temizlik ve malzeme ömrü yönetimi sadeleşebilir.

Sırada ne var?

Araştırma ekibi, bu malzemenin geleneksel plastiklerin doğrudan yerine geçmediğini; bunun yerine döngüsel malzeme ekonomisini (uygulama, sökme ve yeniden kullanımın kolay olduğu sistem) destekleyecek yeni bir kavram sunduğunu belirtiyor. Tüketici ürünlerinde hemen karşımıza çıkması beklenmese de, düşük ısıda buharla kaplama ve tek adımda sökme özelliği sanayide ilgi görebilir.

Tıbbi yapıştırıcılar, nefes alabilen kontakt lensler için hidrojeller ya da hastalıklı bölgeye ilaç taşıyan nanoparçacıklar gibi biyomedikal uygulamalar da, benzer şekilde parçalanıp yeniden kurulabilen polimer kimyalarıyla gündeme gelebilir.

Isıtılınca buharlaşıp soğuyunca kendini toplayan yeni plastik

“Heyecan verici olan, daha önce elimizde olmayan bir ilk prensibi göstermiş olmamız. Bu kimyayı nasıl ince ayar yapacağımızı öğrenirsek, bugünün birçok plastiğine kıyasla uygulanması, sökülmesi ve geri dönüştürülmesi daha kolay yeni malzemelere yol açabilir.” — Touseef Kazmi, University of Surrey

  • Düşük ısıda buharla kaplama: Hassas yüzeylerde termal yükü azaltabilir.

  • Kolay sökme: Kaplamayı ısıyla temizleyip yüzeyi eski hâline döndürme imkânı.

  • Katkı ayırma: Boya ve katkıları tek adımda uzaklaştırma potansiyeli.

  • Yeniden kullanım: Soğutunca polimerin tekrar katılaşıp kullanılabilmesi.

Bu çalışma erken aşamada bir kavram kanıtı. Ölçeklenebilirlik, güvenlik, maliyet ve farklı yüzeylerle uyumluluk gibi başlıklarda yeni testler gerekecek. Araştırmacılar, sanayi koşullarında tekrarlanabilir süreçler için sonraki adımları işaret ediyor. Türkiye’ye özel bir dağıtım ya da kullanım takvimi paylaşılmadı.

Reklam

Bu haber işinize yaradı mı?

Yazar

Hüseyin Gülbahçe

Kurucu · Genel Yayın Yönetmeni

Ajans Dijital'in kurucusu ve genel yayın yönetmeni. Teknoloji, bilim, yapay zekâ, pazarlama ve kültür-sanat gündemini izler; sitedeki haberlerin seçimi, yazımı ve podcast yayınlarından sorumludur.

Tüm yazıları

İlgili haberler Tümünü gör