Да разгадаеш „ДНК-то“ на пластмасите

Британски изследователи от университетите в Лийдс и Дърам са разрешили един наболял проблем в органичната химия, който може да революционизира начина, по който се създават новите пластмаси, съобщават от университета в Лийдс.

Експертите са разработили компютърни симулации, които позволяват създадат идеалната за дадено приложение пластмаса – пробив, който д-р Иън Робинсън от компанията Lucite International определя като разгадаването на ДНК-то на пластмасите. Изследването е публикувано в четвъртък (28 септември) в престижното списание Science.

То е част проекта за създаването на полимери на микрониво (Microscale Polymer Processing project), в който теоретици и практици усъвършенстват методите за създаване на макромолекули. Тези дълги въглеводороди със сложна структура са базисните компоненти на пластмасите и определят свойствата на пластмасови изделия.

Едно от приложенията на новата технология ще бъде полиетиленът с ниска плътност (LDPE), който се използва за опаковане на храни и чупливи продукти, за направата на олекотени автомобилни части и др.

До момента в тази посока химическата индустрия първо създаваше дадена пластмаса и след това ѝ намираше приложение. От друга страна процесът на търсене на пластмаса с дадени качества беше трудоемък и скъп – химиците прибягваха до изпробване на стотици различни комбинации, докато намерят подходящата. Поради тази причина новият метод може да спести на производителите много време, енергия и пари.

За да се справят с проблема, учените използвали математически модели за създаването на два различни компютърни кода.

Първият от тях предсказва поведението на полимерите в течно състояние в зависимост от връзките между нишковидните молекули, от които те са направени. Вторият код служи за прогнозиране на на формите, които тези молекули ще приемат, когато бъдат създадени в реалния свят.

Тези компютърни модели са подобрени от експерименти на внимателен синтез. Така учените създали метод за бързото откриване на оптималния полимер за дадено приложение.