لاستیکی که خودش را تعمیر می‌کند

به گزارش پدال نیوز به نقل از ایسنا، تصور کنید که لاستیک خودروی شما صاف شده است، اما به جای تعویض آن با یک لاستیک جدید، تنها آن را به یک ماده شیمیایی آغشته کنید تا باعث شود لاستیک دوباره سالم شود. این پیشرفتی است که توسط محققان دانشگاه "فلیندرز"(Flinders) استرالیا محقق شده است و بهتر این که این ماده شیمیایی از ضایعات ساخته شده و به راحتی قابل بازیافت است.

این ماده جدید بیش از 50 درصد از گوگرد تشکیل شده است که با مقداری روغن پخت و پز کانولا و یک ترکیب شیمیایی به نام "دیسیکلوپنتادین"(DCPD) مخلوط شده است. این ترکیب غیرمعمول منجر به شکل جدیدی از لاستیک تطبیق پذیر و پایدار شده است.

اما نکته عجیب این است که این ماده یک "چسب پنهان" است. حلقه گمشده در این ترکیب، یک کاتالیزور آمین بود که پس از اعمال آن روی لاستیک، لاستیک دوباره چسبناک می‌شود و به آن اجازه می‌دهد تا به طور کامل خود را بازیابی کند.

"تام هاسل" نویسنده این مطالعه می‌گوید: وقتی کاتالیزور آمین روی سطح لاستیک قرار می‌گیرد، لاستیک به خود می‌چسبد و این چسبندگی از بسیاری از چسب‌های تجاری قوی‌تر است. این پلیمر در برابر آب و خوردگی نیز مقاوم است.

محققان می‌گویند که این چسبندگی می‌تواند در دمای اتاق انجام شود و فقط چند دقیقه طول می‌کشد. این ماده می‌تواند برای تعمیر اشیاء لاستیکی مانند لاستیک‌های خودرو و هواپیما مفید باشد و همچنین هنگامی که عمر مفید آنها به پایان برسد، بازیافت آنها را بسیار آسان‌تر می‌کند.

به عنوان یک امتیاز مهم، هر سه ماده اصلی مورد استفاده در ساختن این ماده همه از مواد زائد صنعتی هستند. به عنوان مثال، "DCPD" یک محصول جانبی در پالایش نفت است. این بدان معنی است که تولید این ماده جدید، ارزان و سازگار با محیط زیست است.

"جاستین چاکر" یکی از دیگر محققان این تحقیق می‌گوید: این مطالعه مفهوم جدیدی را در زمینه تعمیر، چسبندگی و بازیافت لاستیک نشان می‌دهد. هیجان انگیز است که چگونه شیمی زیر بنایی این مواد دارای چنین پتانسیل گسترده‌ای در توسعه چسب‌های نسل بعدی و ساخت مواد افزودنی است.

ترکیب‌های نیتروژن‌دار برای زندگی ضروری هستند و منبع اولیه برای تهیه آن‌ها، نیتروژن موجود در جو است که توسط یک فرایند بنام تثبیت نیتروژن، مولکول نیتروژن به آمونیاک کاهیده می‌شود. آمونیاک حاصل سپس به ترکیب‌های نیتروژن‌دار آلی تبدیل می‌شود. آمین‌ها، مشتق‌های آمونیاک هستند و دسته وسیعی از مواد آلی نیتروژن‌دار را تشکیل می‌دهند که در آن‌ها، اتم نیتروژن به یک یا دو یا سه گروه آلکیل یا آریل متصل است که به ترتیب آمین نوع اول، آمین نوع دوم یا آمین نوع سوم ایجاد می‌شود. از این رو به همان طریقی که اترها و الکل‌ها با آب رابطه دارند، آمین‌ها به آمونیاک وابسته هستند.

خاصیت بازی آمین نوع دوم از بقیه بیشتر بوده و این گروه با تأثیر روی سیستم عصبی انسان کاربردهای گسترده‌ای پیدا کرده‌اند. بعضی از پیک‌های عصبی انسان مانند آدرنالین، آمین‌هستند. بعضی از جلوگیری کننده‌ها مانند مرفین نیز در گروه آمین‌ها قرار می‌گیرند. از دیگر ترکیب‌های آمین می‌توان به کُدیین و آمینو اسیدها اشاره کرد. آمین‌ها به عنوان اجزای آمینواسیدها، پپتیدها و آلکالوئیدها، در بیوشیمی حائز اهمیت هستند.

بسیاری از ترکیب‌های فعال بیولوژیکی حاوی نیتروژن هستند. همچنین ترکیب‌های دیگری از آن‌ها به عنوان ضدتورم، بیهوش‌کننده، آرام‌بخش و محرک، کاربرد دارویی دارند. برای مثال آدرنالین (محرک)، پروپیل‌هگزدرین (ضدتورم بینی)، هگزامتیلن‌تترآمین (ماده ضدباکتری) اَمفتامین (ضد افسردگی) از جمله آن‌ها هستند. همه آمین‌ها خصلت بازی دارند (آمین‌های نوع اول و دوم می‌توانند به عنوان اسید هم عمل کنند)، پیوند هیدروژنی تشکیل می‌دهند و در واکنش‌های جانشینی به عنوان هسته دوست عمل کنند. پس در بسیاری از جنبه‌ها شیمی آمین‌ها با شیمی الکل‌ها و اترها شباهت دارد؛ ولی تفاوت‌هایی هم در فعالیت دارند، زیرا الکترونگاتیویتیه نیتروژن کمتر از اکسیژن است. از این رو آمین‌های نوع اول و دوم کمتر اسیدی هستند و پیوندهای هیدروژنی ضعیفتر از الکل‌ها و تشکیل می‌دهند، اما بازی‌تر و نوکلئوفیل‌تر هستند.

این مطالعه در مجله Chemical Science منتشر شده است.