فريق ياباني يطور بوليمر حيوي قابل لإعادة التدوير يتفوق على البولي أوليفينات في الأداء

أخبار ar.wedoany.com، طور فريق بحثي بقيادة البروفيسور كوتوهيرو نومورا من جامعة طوكيو متروبوليتان، بالتعاون مع فرق بحثية من المعهد المتقدم للبحوث الصناعية والتكنولوجية في أوساكا بقيادة الباحث الكبير هيروشي هيرانو والمدير سيجي هيغاشي، وجامعة شيجا بريفيكتشر بقيادة الأستاذ المشارك هيروكي تاكيشيتا، بوليمرات بولي إستر أميد حيوية قابلة لإعادة التدوير كيميائياً، باستخدام موارد متجددة مثل الزيوت النباتية غير الغذائية والأحماض الأمينية والسكريات، وذلك عبر بلمرة الميتاثيسيس الأوليفيني التحفيزي. تُظهر هذه المادة، في شكلها الغشائي، خصائص ميكانيكية متفوقة على البلاستيك التقليدي واسع الاستخدام.

يُعد استخدام الموارد المتجددة غير الغذائية لإنتاج بوليمرات قابلة لإعادة التدوير كيميائياً اتجاهاً مهماً نحو المواد المستدامة في الاقتصاد الدائري، إلا أن القليل من المواد تمكنت سابقاً من تجاوز البوليمرات التقليدية مثل البولي إيثيلين والبولي بروبيلين في المؤشرات الرئيسية كقوة الشد والاستطالة عند الكسر. يتكون البولي إستر أميد عالي الوزن الجزيئي الذي تم تطويره من الزيوت النباتية غير الغذائية والأحماض الأمينية والسكريات، ويتم تصنيعه عبر بلمرة الميتاثيسيس الأوليفيني التحفيزي (وهي تفاعل تكثيف ينتج عنه الإيثيلين كمنتج ثانوي). يُظهر الغشاء البوليمري قوة شد وانفعال شد أفضل من البوليمرات التقليدية. كما يتميز البولي إستر أميد المحتوي على الفينيل ألانين بخاصية الشفاء الذاتي السريع في درجة حرارة الغرفة.

فيما يتعلق بقابلية إعادة التدوير، يمكن تحويل هذه البولي إسترات الأميد الحيوية إلى مونومراتها الأولية بشكل كمي عبر تفاعل الأسترة التبادلية التحفيزي مع الكحول، مما يحقق إعادة تدوير كيميائي حلقي مغلق. أُجري هذا البحث في إطار مشروع "علوم المواد الدقيقة للتحلل والثبات" ضمن برنامج "البحث الإبداعي الاستراتيجي المتقدم" (CREST) التابع لمؤسسة اليابان للعلوم والتكنولوجيا (JST)، وتحديداً في موضوع "تطوير البوليمرات الحيوية المتقدمة وعمليات إزالة البلمرة وإعادة التدوير الكيميائي"، مما يعزز تطوير البوليمرات المستدامة في الاقتصاد الدائري.