Углекислый газ способен значительно расширить сферу применения пластмасс

Результаты недавнего исследования, проведенного группой специалистов Фраунгоферовского Института Безопасности Окружающей среды и Энергетических технологий (UMSICHT) в Оберхаузене, позволяют расширить сферу применения пластмассы за счет ее насыщения сжатым углекислым газом CO₂. Такой процесс предоставит возможность создавать широчайший спектр новых изделий, начиная от цветных контактных линз и заканчивая устойчивыми к бактериям дверными ручками.

В ходе исследования, о котором здесь идет речь, ученые попробовали насытить пластмассу углекислым газом при температуре 30,1 градусов Цельсия и давлении 73,8 баров, когда CO₂ вступает в сверхкритическое состояние, придающее газу растворимые свойства. Именно в таком состоянии углекислый газ может быть введен в полимеры или же выступать в качестве растворителя для красок, различных добавок, медицинских составов, а также целого ряда других веществ.

Интернет-портал rcc.ru приводит на своих страницах следующие слова ученого из Фраунгоферовского Института Мэнфреда Реннера (Manfred Renner): «Мы вкачиваем жидкий углекислый газ в контейнер, находящийся под высоким давлением с компонентами пластика, который должен быть насыщен, затем неуклонно увеличиваем температуру и давление, пока газ не достигнет сверхкритического состояния. Когда это состояние достигнуто, мы продолжаем увеличивать давление. При 170 барах, пигмент в форме порошка растворяется полностью в CO₂, затем просачивается с газом в пластмассу. Весь процесс занимает всего несколько минут. Когда контейнер открыт, газ выходит через поверхность полимера, но пигмент остается под поверхностью и не может впоследствии стереться».

Ученые смогли насытить поликарбонат наночастицами, которые придают ему антибактериальные свойства. Так, бактерии E-coli, помещенные на такой пластиковой поверхности, были полностью уничтожены, что позволяет говорить о возможности использования такого материала для создания безопасных дверных ручек. Не менее успешными оказались и испытания, проведенные с кремнеземом и с противовоспалительным активным фармацевтическим компонентом флурбипрофен. По словам Реннера, «…наш процесс пригоден для того, чтобы насыщать частично кристаллические и аморфные полимеры как, например, нейлон, TPE, TPU, PP и поликарбонат… Но он не может быть применен относительно кристаллических полимеров».

Надо сказать, что разработка немецких экспертов обладает большим потенциалом, что объясняется инертностью и дешевизной углекислого газа. Кроме того, данное вещество, обладая растворимыми свойствами, не способно оказывать вредные воздействия на здоровье, а также на окружающую среду.
 
В заключение остается добавить, что новый вид обработки пластмасс может быть востребован, к примеру, для обогащения контактных глазных линз фармацевтическими компонентами, медленно поступающими в глаз в течение дня, что является великолепной альтернативой повторному применению глазных капель.