توسعه مهارت های مهندسی پلیمر و رنگ

‍ 📌 نوار چسبی بازیافت‌پذیر، قوی‌تر از نوار چسب برزنتی ✍️ پراچی پاتل 🧪 پژوهشگران دانشگاه ویرجینیا تک به سرپرستی جاشوا وورچ (Joshua C. Worch) نوعی نوار چسب جدید ساخته‌اند که در آزمایش‌های انجام‌شده، قدرت چسبندگی آن از چندین نوار تجاری، از جمله نوار چسب شفاف اسکاتچ، نوار چسب کاغذی و نوار چسب برزنتی بیشتر بوده است. در کنار این عملکرد بالا، این نوار به گونه‌ای طراحی شده که پس از مصرف امکان بازیافت شیمیایی داشته باشد. 📦 یکی از مشکلات نوارهای چسب معمولی، ساختار چندماده‌ای آن‌هاست. در بسیاری از این محصولات، لایه چسبنده از یک پلیمر و لایه پشتیبان از پلیمر دیگری مانند پلی‌اتیلن ترفتالات (Polyethylene Terephthalate, PET) ساخته می‌شود. وجود چند ماده مختلف در یک محصول، بازیافت آن را دشوارتر می‌کند. ♻️ پژوهشگران برای حل این مشکل از یک طراحی تک‌ماده‌ای (Monomaterial) استفاده کردند. در این روش، هم بخش چسبنده و هم لایه پشتیبان از یک خانواده پلیمری ساخته می‌شوند، اما با تغییر ویژگی‌های شیمیایی همان پلیمر، دو رفتار کاملاً متفاوت ایجاد می‌شود. 🔬 ماده اصلی این نوار یک پلی‌دی‌سولفید (Polydisulfide) بر پایه اسید لیپوئیک (Lipoic Acid) است. پلیمر از آلفا لیپوئیک اسید (α-Lipoic Acid) و مشتق استری آن، اتیل لیپوآت (Ethyl Lipoate)، ساخته می‌شود. زنجیرهای پلیمری بسیار بلند و درهم‌تنیدگی زیاد میان آن‌ها، استحکام انسجامی بالایی ایجاد می‌کند و به لایه چسبنده اجازه می‌دهد بدون گسیختگی، اتصال محکمی ایجاد کند. ⚙️ برای ساخت لایه پشتیبان غیرچسبنده نیز از همان پلیمر استفاده می‌شود، با این تفاوت که فیلم پلیمری با محلول سدیم هیدروکسید (NaOH) تیمار می‌شود. این تغییر، ماده را به یک یونومر (Ionomer) سفت‌تر با رفتار مکانیکی شبیه پلاستیک تبدیل می‌کند. در نهایت، دو لایه با پرس گرم به یکدیگر متصل می‌شوند. 💪 با تنظیم دقیق نسبت دو ماده اولیه، پژوهشگران به ترکیبی رسیدند که قدرت چسبندگی آن از تمام نوارهای تجاری مورد آزمایش بیشتر بود. در عین حال، پیوندهای دی‌سولفیدی موجود در ساختار پلیمر امکان شکستن زنجیرها و بازگرداندن ماده به اجزای سازنده را از طریق بازیافت شیمیایی فراهم می‌کنند. 🌱 اهمیت این پژوهش فقط در ساخت یک نوار چسب قوی‌تر نیست. این کار نشان می‌دهد که می‌توان با استفاده هوشمندانه از شیمی پلیمر، بخش‌های مختلف یک محصول را از یک خانواده پلیمری ساخت و در عین حفظ عملکرد، پیچیدگی بازیافت محصولات چندلایه را کاهش داد. @ESD_TEAM