Вчені знайшли несподіване застосування звичайній відпрацьованій кулінарній олії — з неї створили екологічний клей, настільки міцний, що він здатен утримувати і навіть тягнути автомобіль. Розробка може стати реальною альтернативою традиційним пластикам і клеям на основі нафтопродуктів.
Дослідження очолив фахівець із полімерних матеріалів Наргарджуна Махадас з Університету Південної Кароліни. Його команда працювала з відходами рослинної олії, яка зазвичай просто виливається або утилізується. Як з’ясувалося, у такій олії міститься велика кількість жирних кислот — ідеальної сировини для створення гнучких, міцних і вологостійких полімерів.
Від сміття до високих технологій
Сучасний світ буквально потопає у пластику. Поліетиленові пакети та упаковка накопичуються на сміттєзвалищах, потрапляють у річки й океани, а мікропластик знаходять навіть у глибоководних організмах. Тому пошук екологічних альтернатив став одним із ключових викликів для науки.
Відпрацьована кулінарна олія виглядає майже ідеальним кандидатом: щороку у світі утворюється близько 3,7 мільярда галонів таких відходів. На відміну від нафти, це поновлюваний ресурс, який уже існує у величезних обсягах.
Як із жиру зробили суперклей
Команда дослідників розклала компоненти олії — ненасичені жирні кислоти та гліцерин — на базові молекули, так звані мономери. Далі з них синтезували поліестери — матеріали, які мають міцні ковалентні зв’язки, але при цьому залишаються біорозкладними та придатними для повторної переробки.
Під час експериментів вчені змінювали структуру полімерних ланцюгів, роблячи їх більш жорсткими або більш гнучкими. Саме в цьому процесі з’ясувалося, що частина матеріалів має сильні клейкі властивості. Один із варіантів виявився справжнім проривом — його адгезія перевершила багато комерційних аналогів.
За словами Махадаса, новий матеріал за міцністю та гнучкістю не поступається поліетилену низької щільності, але водночас значно краще тримається на різних поверхнях і не потребує використання викопного палива.
Випробування, які вражають
Новий клей протестували на нержавіючій сталі, міді, деревині та картоні. Його порівнювали з популярними клеями на основі EVA та епоксидних смол. Результати виявилися більш ніж переконливими.
Під час одного з тестів склеєні сталеві пластини витримали навантаження, достатнє для буксирування легкового автомобіля на невеликому підйомі. Також матеріал можна було використовувати у вигляді звичайного клейового стрижня для термопістолета — ним легко заклеювали коробки та скріплювали предмети, що піднімали вантажі вагою до 120 кілограмів.
Чому це важливо
Окрім вражаючої міцності, новий клей має ключові переваги: він екологічніший, придатний до переробки та виготовляється з відходів, а не з нафти. Це робить його перспективним кандидатом для використання у промисловості, будівництві, пакуванні та побуті.
Дослідники наголошують, що їхня робота демонструє потенціал неїстівних біологічних відходів як сировини для створення високоефективних матеріалів майбутнього. Якщо такі технології вийдуть за межі лабораторій, сміттєві баки з відпрацьованою олією можуть стати справжніми «родовищами» екологічних матеріалів нового покоління.