Apa de izvor vulcanic, folosită pentru a produce plastic pentru electronice

Poate că apa nu pare cea mai potrivită materie primă pentru electronice, însă apa de izvor vulcanic ține să contrazică convingerile comune.

Într-un studiu publicat recent în Journal of Water Chemistry and Technology, cercetătorii de la Universitatea din Tsukuba (Japonia) au folosit apă de izvor vulcanic pentru a ajuta la fabricarea plasticului, care este o parte esențială a multor tehnologii moderne.

Plasticul menține la un loc componentele electronice în multe tehnologii moderne. Polianilina (PANI) este unul dintre aceste materiale plastice. Deoarece milioane de metri pătrați de PANI sunt utilizate în fiecare an în acest scop și în altele, există beneficii clare din producerea acestui material în cel mai sustenabil mod posibil.

De la apa de izvor vulcanic la plastic

Mulți solvenți pot fi utilizați pentru a face PANI, dar majoritatea sunt destul de toxici și incompatibili cu procesele obișnuite de fabricare a dispozitivelor produse în masă, cum ar fi imprimarea cu jet de cerneală.

Etanolul este o opțiune ca solvent. De fapt, acest lucru a fost realizat de autorii acestui studiu. „Recent am raportat utilizarea etanolului, cu o cantitate mică de aditiv de iod, pentru prepararea polianilinei”, spune profesorul Hiromasa Goto, autor principal.

„Cu toate acestea, apa este cel mai bun solvent prietenos cu mediul și, prin urmare, ar fi o opțiune și mai bună”, spune cercetătorul, potrivit Tech Xplore.

Apa pură nu va funcționa, deoarece de obicei sunt necesare un acid și un oxidant pentru a transforma anilina în PANI. Cu toate acestea, apa de izvor vulcanic conține sulfat și o abundență de ioni minerali care, în principiu, sunt suficienți pentru polimerizare. Aceasta este ipoteza pe care cercetătorii și-au propus să o testeze.

Plasticul rezultat ar putea avea numeroase utilizări

Cercetătorii au pregătit PANI, particule PANI la scară nanometrică și compozite PANI/mătase prin simpla agitare a amestecurilor lor peste noapte la 0°C. Ei au optimizat conductivitatea PANI și au confirmat că oligomineralele nu au fost sursa conductibilității.

„Microscopia electronică cu scanare indică faptul că fiecare fir dintr-o țesătură de mătase fabricată a fost acoperit cu PANI, iar forma fibrelor a fost neschimbată. Astfel, am dezvoltat un mijloc simplu de preparare a textilelor care pot conduce electricitatea”, explică profesorul Goto.

Multe alte aplicații ale acestor compozite PANI sunt posibile. De exemplu, cercetătorii au folosit hârtie de filtru infuzată cu PANI pentru a îndepărta aproape 75% din urmele de iod dintr-o probă de apă.

Cel mai ecologic mod de a produce plastic

Această lucrare a reușit să pregătească PANI prin ceea ce este probabil unul dintre cele mai sustenabile mijloace posibile din punct de vedere ecologic: în apă de izvor vulcanic la temperatură scăzută. Identificarea concentrației optimă de minerale, de pH și concentrația de sulfat pentru această sinteză ar fi simplă, astfel încât apa din orice sursă să fie un solvent viabil pentru sinteza PANI.

Prin sintetizarea PANI într-o manieră care nu produce deșeuri de ulei și fără pericol de inflamabilitate, producția sa pentru electronice poate fi recunoscută ca simbolul chimiei verzi.

Vă recomandăm să citiți și:

Un vulcan din Indonezia scuipă „lavă” albastră, iar cercetătorii au aflat de ce

Mușchii artificiali biodegradabili fac roboții mai prietenoși cu mediul

Descifrarea fotosintezei ar putea duce la noi moduri de a obține energie regenerabilă

Senzorul care va permite realizarea de roboți controlați prin intermediul gândurilor