Сегодня 19 апреля 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные научились превращать пластиковые отходы в ценный материал для электроники

Учёные из США открыли химическую реакцию, при помощи которой удалось преобразовать отходы пластика, а именно пенополистирол, в ценный проводящий полимер PEDOT:PSS. Этот полимер показал сопоставимые характеристики с коммерчески доступными аналогами при использовании в органических электронных транзисторах и солнечных элементах.

 Источник изображения: National Cancer Institute/Unsplas

Источник изображения: National Cancer Institute/Unsplash

Исследователи из Университета Делавэра и Национальной лаборатории Аргонн разработали метод синтеза PEDOT:PSS путём сульфирования полистирола — синтетического пластика, широко используемого в одноразовых контейнерах и упаковочных материалах. По сообщению EurekAlert, исследование, опубликованное в журнале JACS Au, демонстрирует успешное внедрение переработанных пластиковых отходов в конечном итоге в функциональные электронные устройства, включая гибридные кремниевые солнечные элементы и органические электрохимические транзисторы (ОЭТ).

Сульфирование — это распространённая химическая реакция, при которой атом водорода замещается сульфоновой кислотой. Этот процесс является частью технологии при производстве красителей, лекарств и ионообменных смол (иониты), представляющих из себя синтетические полимеры. Химические реакции могут быть как «жёсткими» (с более высокой конечной эффективностью, но требующими едких реагентов), так и «мягкими» (менее эффективные, но использующие более мягкие реагенты). Учёные хотели найти нечто среднее: «Нам нужен был реагент, который достаточно эффективен для получения действительно высокой степени функционализации, но при этом не портил бы полимерную цепь», — поясняет руководитель исследования Лора Кейзер (Laure Kayser).

 Источник изображения: Evan Krape / University of Delaware

Источник изображения: Evan Krape / University of Delaware

Однако ключевым достижением стала разработка именно «мягкого» метода сульфирования, который обеспечил высокую степень функционализации полимера без разрушения его цепи. Доктор Келси Кутсукосп (Kelsey Koutsoukos) отметил, что команда провела месяцы экспериментов, чтобы найти оптимальные условия реакции.

«Мы проверили различные органические растворители, различные молярные соотношения сульфирующего агента, оценили различные температуры и время, чтобы увидеть, какие условия являются наилучшими для достижения высокой степени сульфирования», — сказал он.

В итоге удалось найти условия реакции, которые приводили к высокому сульфированию полимера, минимальным дефектам и высокой эффективности, и всё это при использовании мягкого сульфирующего агента. Также была обнаружена возможность точного контроля степени всего процесса, что открывает перспективы для применения в различных областях, включая топливные элементы и устройства для фильтрации воды.

Исследователи подчёркивают, что их работа может значительно способствовать глобальным усилиям по устойчивому развитию, предлагая новый способ переработки отходов в ценные материалы. Один из главных авторов работы, аспирант Чун-Юань Ло (Chun-Yuan Lo), отметил: «Многие учёные работают над проблемой утилизации и переработки использованного сырья, и наше исследование является ещё одним примером того, как можно решить эту задачу». Полученный из отходов полимер сравнили с коммерчески доступным PEDOT:PSS. Производительность обоих типов оказалась идентична.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
«Копидел» поможет в клонировании и массовом развёртывании ОС «Альт» 41 мин.
Поумневшие ИИ-модели OpenAI o3 и o4-mini проявили повышенную склонность к галлюцинациям 4 ч.
EA показала суровую тактическую стратегию Star Wars Zero Company от ветеранов XCOM — первый трейлер и подробности 4 ч.
Новая статья: South of Midnight — соткана по лекалам. Рецензия 17 ч.
Спустя восемь лет «беты» Escape from Tarkov взяла курс на версию 1.0 — план обновлений игры на 2025 год 19 ч.
ChatGPT научился использовать воспоминания о пользователе для персонализации веб-поиска 19 ч.
Создатели следующей Battlefield рассказали о новом «языке разрушения» и показали его в деле 20 ч.
Глава Microsoft Gaming Фил Спенсер намекнул на продолжение Indiana Jones and the Great Circle 21 ч.
Разработчики Everspace 2 решили снизить цену на дополнение Wrath of the Ancients, потому что «вокруг дорожает буквально всё» 22 ч.
Google обжалует «неблагоприятное» решение суда о признании её монополистом в интернет-рекламе 23 ч.
QNAP выпустила хранилище ES1686dc R2 на 16 SAS-накопителей 51 мин.
Беспилотные автомобили выйдут на российские дороги общего пользования к 2027 году 55 мин.
Tesla без объяснения причин отложила запуск производства доступной версии Model Y 58 мин.
Китайские передовые спутники связи и дальнего зондирования Земли теперь предлагают оптом и в розницу 2 ч.
Багамы отозвали разрешение на посадку ракет SpaceX Falcon 9 у своих берегов 3 ч.
В Пекине прошёл первый в мире полумарафон с участием людей и роботов 3 ч.
Synology подтвердила, что для флагманских NAS подойдут только избранные жёсткие диски 3 ч.
Космонавт Овчинин передал командование МКС японскому астронавту Ониси 4 ч.
Китай сделал шаг к колонизации Луны и Марса, создав соответствующую спутниковую сеть навигации и связи 6 ч.
Daimler рассчитывает вывести беспилотные грузовики на дороги США в 2027 году 10 ч.