Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Plastikowy przepis na wyjątkowo lekkie 18-karatowe złoto

Recommended Posts

Na ETH Zurich powstało niezwykle lekkie, 18-karatowe złoto, do którego wytworzenia użyto plastikowej matrycy w miejsce stopu metali. Lekkie złoto znajdzie zastosowanie w jubilerstwie, przede wszystkim przy produkcji zegarków, gdzie niewielkie zwiększenie wagi może być bardzo uciążliwe ale posiadacza zbyt ciężkiego zegarka.

Lekkie złoto to dzieło Leonie van't Hag z zespołu profesora Raffaele Mezzengi. Waży ono od 5 do 10 razy mniej niż standardowe 18-karatowe złoto, które jest zwykle wykonane z 3/4 złota i 1/4 miedzi. Taki stop ma gęstość około 15 g/cm3.

Gęstość nowego materiału wynosi zaledwie 1,7 g/cm3 i wciąż jest to jak najbardziej prawdziwe 18-karatowe złoto. Zamiast stopu metali van't Hagn, Mezenga i ich zespół wykorzystali włókna proteinowe i polimer, z których utworzyli matrycę, na którą nałożyli cienkie nanokryształy złota. Same nanokryształy zawierają też wiele pustych niewidocznych gołym okiem przestrzeni. Uczeni opisali swoje badania na łamach Advanced Functional Materials.

Cały proces produkcyjny przebiegał następująco: najpierw wszystkie składniki umieścili w wodzie, tworząc układ dyspersyjny. Po dodaniu soli zamienił się on w żel. Następnie wodę zastąpiono w nim alkoholem. Całość umieszczono w specjalnej komorze, gdzie w warunkach wysokiego ciśnienia i w atmosferze nadkrytycznego CO2 doszło do wymieszania się alkoholu i dwutlenku węgla. Po zmniejszeniu ciśnienia całość zamieniła się w homogeniczny aerożel. Następnie za pomocą wysokiej temperatury pozbyto się polimerów i nadano całości ostateczny kształt.

To złoto ma właściwości plastiku. Gdy upadnie na twardą powierzchnię, wydaje taki dźwięk, jak tworzywo sztucznej. Jednak ma połysk złota, można go polerować i obrabiać jak złoto. Co więcej można też dopasować jego twardość do przewidywanych zastosowań. Można też zmienić jego kolor zmieniając kształt tworzących go nanocząstek. Jeśli np. użyjemy sferycznych nanocząstek, złoto będzie miało fioletowy połysk. Możemy w ten sposób uzyskać wszystkie rodzaje złota o potrzebnych nam właściwościach.

Mezzenga mówi, że „plastikowe” złoto będzie szczególnie użyteczne w jubilerstwie i wytwarzaniu zegarków, gdzie dużą rolę odgrywa waga produktu. Nadaje się też do roli katalizatora, do zastosowania w elektronice czy w osłonach przed promieniowaniem.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Polak zużywa średnio ok.160 kg opakowań rocznie; to mniej niż średnia w UE, ale zużycie stale rośnie – podał Polski Instytut Ekonomiczny. Branża opakowań będzie jednak musiała wkrótce zmierzyć się z nowymi regulacjami dotyczącymi recyklingu odpadów.
      W najnowszym wydaniu „Tygodnika Gospodarczego PIE” eksperci instytutu poinformowali, że w naszym kraju produkuje się ok. 6 mln ton opakowań rocznie. Sektor ten ma 3,4-proc. udział w całym przetwórstwie przemysłowym w Polsce – niemal dwukrotnie więcej niż średnia unijna.
      W Polsce dominują opakowania z tworzyw sztucznych (około 40 proc.), które składają się po połowie z opakowań elastycznych (torebki, folie itd.) i opakowań sztywnych (butelki, pudełka itd.). Opakowania z papieru to około 37 proc., metali lekkich – 12 proc., a szkła – około 10 proc. Głównymi odbiorcami opakowań są producenci żywności, którzy odpowiadają za wykorzystanie ponad 60 proc. opakowań, branża farmaceutyczna (7 proc. udział) i kosmetyczna (6 proc.). Pozostała część zapotrzebowania na opakowania pochodzi od producentów chemii gospodarczej i innych towarów przemysłowych – napisali eksperci PIE.
      Wprawdzie średnie zużycie opakowań w Unii Europejskiej na mieszkańca jest wyższe (ok. 180 kg) niż w Polsce (niecałe 160 kg), to jednak w ostatnich latach zużycie opakowań na potrzeby towarów sprzedawanych w Polsce rosło dynamicznie, o blisko 12 proc. w skali roku – podkreślił instytut.
      Eksperci zwrócili uwagę, że na dalszy rozwój branży opakowań wpływ będą miały nowe regulacje Unii Europejskiej, zmierzające do ograniczenia produkcji odpadów oraz maksymalizacji odzysku materiałów w europejskich gospodarkach. Do lipca 2020 r. powinny zostać uchwalone krajowe przepisy regulujące wdrożenie przepisów wynikających z Dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2018/852 w sprawie opakowań i odpadów opakowaniowych – czytamy.
      PIE szacuje, że zmiany najmocniej odczują producenci towarów plastikowych i jednorazowego użytku. Ograniczenie dotyczące zużycia wyrobów jednorazowych dotknie około 10 proc. wolumenu produkcji brutto, głównie małych i średnich firm. Natomiast podwyżki opłat za recykling, a w niektórych przypadkach także opłat pokrywających koszty sprzątania przestrzeni publicznej, czyli tzw. rozszerzona odpowiedzialność producenta (ROP), będzie jednym z największych wyzwań dla branży – ocenił PIE.
      Zdaniem ekspertów rozszerzona odpowiedzialność producenta powinna obniżyć popyt na opakowania, które trudniej poddać recyklingowi. W tym przypadku głównymi poszkodowanymi mogą być producenci opakowań plastikowych.
      Na dalszy rozwój branży opakowań istotny wpływ będą mieć też zmiany preferencji konsumentów. Z jednej strony, obserwuje się rosnące zainteresowanie ekologicznymi opakowaniami oraz ograniczeniem zużycia surowców. Z sondażu ARC Rynek i Opinia wynika, że 84 proc. Polaków deklaruje, że gdyby były dostępne produkty w opakowaniach zwrotnych, chętnie by z nich korzystali – napisano. Z drugiej jednak strony, zmieniający się model życia rodziny, rosnące dochody oraz zapotrzebowanie na dania gotowe, zwiększa popyt na opakowania.
      Instytut przywołał też raport „Rewolucja opakowań. Polscy producenci wobec zmian regulacji i preferencji konsumentów”, z którego wynika, że dostosowanie się branży opakowań do nowych przepisów UE będzie wymagało zdolności współpracy między podmiotami w całym łańcuchu dostaw.
      Zgodnie z przepisami UE producenci m.in. produktów w opakowaniach będą finansować zbieranie i zagospodarowanie odpadów opakowaniowych na poziomie znacznie wyższym niż ma to miejsce obecnie. Unijne regulacje wyznaczają też nowe cele dla ponownego użycia i recyklingu odpadów komunalnych. Do 2025 roku kraje UE zobowiązane są zagospodarować w ten sposób 55 proc. odpadów, do roku 2030 – 60 proc., a do 2035 roku – 65 proc. Obecne przepisy zobowiązują państwa członkowskie do zagospodarowania (recyklingu i ponownego użycia) 50 proc. odpadów w roku 2020.
      Wyznaczono też cele dla recyklingu odpadów opakowaniowych. W odniesieniu do wszystkich opakowań, cel ten wyniesie 65 proc. do roku 2025 i 70 proc. do roku 2030. W przypadku opakowań z tworzyw sztucznych to odpowiednio: 50 i 55 proc., opakowań drewnianych: 25 i 30 proc., opakowań z metali żelaznych: 70 i 80 proc., aluminiowych: 50 i 60 proc., szklanych: 70 i 75 proc., a papierowych i kartonowych: 75 i 85 proc.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W Parku Narodowym Khun Sathan znaleziono martwego ok. 10-letniego byka jelenia. W jego przewodzie pokarmowym było aż 7 kg śmieci - opakowania po kawie rozpuszczalnej i makaronie instant, plastikowe torby, gumowe rękawice czy męska bielizna. Wg Kriangsaka Thanompuna, dyrektora Departamentu Parków Narodowych i Ochrony Dzikiej Przyrody, zwierzę musiało się żywić plastikiem na długo przed śmiercią.
      Na ciało samca natrafił strażnik, który 25 listopada patrolował okolicę. Specjaliści uważają, że odpady doprowadziły do niedrożności jelita, ale by to potwierdzić, zostaną przeprowadzone badania.
      Dyrektor ujawnia, że planowany jest 3-etapowy program, który ma doprowadzić do tego, że lokalni mieszkańcy będą zbierać tworzywa i inne odpady w okolicach parku narodowego. Mówi się o powstaniu komitetu ds. zarządzania odpadami i edukacji, która zapobiegnie śmieceniu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Papierosowe filtry to najbardziej rozpowszechniony plastikowy odpad na Ziemi. Każdego roku ludzie wypalają około 5,6 biliona (5 600 000 000 000) papierosów, a 2/3 niedopałków jest wyrzucanych przez palaczy byle gdzie. To oznacza, że każdego roku na trawnikach, w lasach, na chodnikach i w rowach ląduje 4,5 biliona filtrów. Od lat 80. ubiegłego wieku niedopałki stanowią nawet do 40% wszystkich śmieci znajdowanych na ulicach miast i na plażach. Włókna z filtrów papierosowych znaleziono nawet na dnie rowów oceanicznych.
      Naukowcy z londyńskiej Szkoły Higieny i Medycyny Tropikalnej oraz San Diego State University apelują na łamach The British Medical Journal o wprowadzenie globalnego zakazu stosowania filtrów papierosowych. Zwracają uwagę, że w wielu krajach wprowadza się zakaz stosowania wielu jednorazowych plastikowych produktów, a tymczasem zapomina się o najbardziej rozpowszechnionym niebiodegradowalnym odpadzie na planecie.
      Filtry papierosowe po raz pierwszy pojawiły się w latach 50. ubiegłego wieku, wraz z pojawieniem się pierwszych pytań o szkodliwość palenia papierosów. Bardzo szybko się rozpowszechniły, a przemysł tytoniowy przekonał palaczy, że filtr czyni papierosy bezpieczniejszymi. Obecnie wiemy, że to kłamstwo. Zresztą jedno z wielu kłamstw stworzonych przez przemysł tytoniowy w celu zwiększenia sprzedaży papierosów. Kawałek plastikowego filtra pozwala producentowi z jednej strony zaoszczędzić na tytoniu, a z drugiej umożliwia przekonanie ludzi, że papierosy z filtrem są bezpieczniejsze. Tymczasem, jak odkrył chemik Claude Teague pracujący dla firmy tytoniowej RJ Reynolds, zmiana koloru filtra podczas palenia papierosa jest spowodowana przez zmianę pH octanu celulozy stosowanego w filtrach.
      Filtry zmniejszają ilość smoły z papierosów tylko w... maszynach testowych. Gdy papieros jest palony przez człowieka, filtr nie zatrzymuje smoły. Jak piszą autorzy artykuły, opublikowanego na łamach The British Medical Journal, przemysł tytoniowy szybko zdał sobie z tego sprawę i delikatnie zmienił pole swoich zainteresowań, z prób znalezienia skutecznego filtra na wykorzystanie faktu istnienia filtra do lepszego marketingu swoich produktów. Pojawiły się takie pojęcia jak „light”, "o niskiej zawartości smoły” czy „naturalny”. W wielu krajach użycie tych terminów jest zakazane, logicznym więc wydaje się wykonanie następnego kroku i zakazanie następnego elementu przesłania przemysłu tytoniowego: filtrów, o których wiemy, że są nieskuteczne.
      Autorzy propozycji zakazania filtrów zwracają uwagę, że przemysł tytoniowy, w przeciwieństwie do wielu producentów innych odpadów, nigdy nie został przymuszony do redukcji ilości odpadów związanych z paleniem papierosów. Co więcej, dzięki odpowiednim zabiegom marketingowym opinia publiczna nigdy nie zwróciła uwagi na najbardziej rozpowszechniony odpad na Ziemi – filtry papierosowe. Wielu innych producentów odpadów było celem negatywnych kampanii, politycy i opinia publiczna wymuszali na nich proekologiczne działania. Przemysłu tytoniowego nigdy to nie spotkało. Nawet teraz, gdy wiadomo, że filtry są nieskuteczne i są najbardziej rozpowszechnionym odpadem, to problemu tego w ogóle nie uwzględnia się w międzynarodowych programach walki z paleniem tytoniu.
      Autorzy propozycji przyznają, że nie rozumieją, dlaczego unijna dyrektywa dotycząca zakazu stosowania niektórych przedmiotów jednorazowego użytku nie obejmuje filtrów papierosowych. Przypominają jednak, że przemysł tytoniowy prowadzi intensywne działania lobbingowe, których celem jest odwrócenie uwagi od szkodliwości jego produktów.
      Epidemia palenia tytoniu jest główną przyczyną śmierci i niepełnosprawności na całym świecie. Problem ten, podobnie jak globalne ocieplenie, będzie istniał, póki kraje nie podejmą zdecydowanych działań. W przeszłości wiele osób wątpiło w możliwość powstania barów, pubów czy samolotów wolnych od tytoniu. Pomysł, by na paczkach papierosów pojawiało się ostrzeżenie o szkodliwości palenia wydawał się niemożliwy do zrealizowania. Może nadszedł czas na podobne radykalne działania, w których połączymy troskę o zdrowie i o środowisko. Jeśli nie wyeliminujemy bilionów filtrów, które każdego roku zaśmiecają naszą planetę, podważymy działania mające na celu zmniejszenie ilości plastikowych odpadów i stracimy możliwość zakończenia epidemii palenia tytoniu, czytamy w The British Medical Journal.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wiele firm pracuje nad tworzywami, które byłyby równie lekkie i odporne jak plastik, a przy tym w pełni biodegradowalne. A co, gdyby można je robić... ze śmieci? Nowoczesna,ekologiczna, bo bezodpadowa (konwersja surowiec-produkt sięga 100%) i ekonomiczna (nie wymaga wysokich temperatur ani kosztownych katalizatorów) metoda uzyskiwania organicznych monomerów powstaje właśnie w IChF PAN.
      Bez tworzyw sztucznych nie sposób w zasadzie wyobrazić sobie współczesnego świata, ale plastik, jakim go dziś znamy, jest zarazem wielkim zagrożeniem. Zaśmieca dosłownie każdy zakątek świata, znajdziemy go w głębi Rowu Mariańskiego i na Mt. Evereście. Każdy z nas – chcąc nie chcąc – zjada podobno co tydzień 5 gramów plastiku, tyle, ile wystarczyłoby na kartę kredytową, a nie są to związki obojętne dla zdrowia
      A co, gdyby udało się zastąpić plastik tworzywem równie lekkim, równie odpornym, a przy tym w pełni biodegradowalnym? To idea, nad którą pracuje zespół naukowców z IChF, pod kierunkiem prof. Juana Carlosa Colmenaresa. Na warsztat wzięli pospolity produkt – hydroksymetylofurfural (HMF) – który na skalę przemysłową otrzymuje się w wyniku kwasowej hydrolizy cukrów otrzymywanych m.in. z celulozy, ligniny czy inuliny. Przekształcili go w aldehyd, 2,5-diformylofurfural (DFF), związek, który znajduje zastosowanie w tak wielu dziedzinach przemysłu, że trzeba by paru linijek, żeby je wszystkie wymienić. Można go wykorzystać do produkcji leków, kosmetyków, zapachów, środków chemicznych, paliw, ale przede wszystkim – przyjaznego środowisku plastiku.
      Chcemy, żeby można było zastąpić PETy czymś, co rozkładałoby się kilka miesięcy, najwyżej kilka lat, objaśnia prof. Colmenares. Dzisiejsze plastiki, tworzone z ropy naftowej zawierają ftalany i inne plastyfikatory, taką „zupę” związków organicznych, a nawet nieorganicznych, i żadna bakteria ani grzybek ich nie rozkłada sam z siebie. Dlatego tak długo zalegają w lasach i morzach. W tworzywach wyprodukowanych na bazie DFF są furany – cukry, a to, co przychodzi z przyrody, przyroda lepiej przyjmuje, tłumaczy dalej profesor.
      Były już testy takich polimerów. Rozkładają się one do monomerów przypominających cukry. A cukry to łakomy kąsek dla wielu mikroorganizmów. Nawet, gdyby butelkę z takiego tworzywa wyrzucić do lasu, to się rozłoży o wiele szybciej niż konwencjonalne polimery, najdalej po paru latach. Nie sam produkt (DFF) jednak jest tu nowością, lecz metoda jego uzyskiwania, opisana w pracy opublikowanej w Applied Cat. B. Do tej pory potrzeba do tego wysokich temperatur (rzędu 100-150 st. C) i skomplikowanej technologii, co sprawiało, że choć ekologiczny, nie mógł konkurować z produktami z ropy naftowej.
      Zespołowi prof. Colmenaresa wystarcza skonstruowana przez nich puszka – fotoreaktor, światło (na razie to lampy LED emitujące bliskie UV – 375 nm, ale docelowo energii ma dostarczać po prostu słońce) i katalizator, którym są nanopręciki ditlenku manganu. Są długie i bardzo, bardzo cienkie, a ich budowa zwiększa absorpcję światła. Dzięki unikatowym właściwościom termo-foto-katalitycznym ditlenku manganunanopręciki mają o wiele większą powierzchnię kontaktu z cząsteczkami materiału wyjściowego i lepiej go aktywują.Tak, że praktycznie cały HMF zmienia się w DFF. 100%!, ekscytuje się profesor.
      Jest to metoda bezodpadowa, bez dodatku tlenu i dodatkowych związków (np. nadtlenku wodoru H2O2). Wystarczy tlen z powietrza, by uzyskać czysty monomer potrzebny do produkcji polimerów liniowych i... np. takich butelek. Nawet nanopręciki można wykorzystywać wielokrotnie jako fotokatalizator, bo DFF ich nie niszczy, nie uwalnia jonów manganu 2+ i 4+, dzięki czemu nie trzeba go też oczyszczać. Temperatura może być pokojowa a ciśnienie –atmosferyczne. Jest to przy tym bardzo tani i powszechny materiał (tlenek manganu to nie jest platyna, złoto czy srebro), a i metoda produkcji  jest prosta. One się po prostu wytrącają i wystarczy dobrać odpowiednie warunki, żeby proces był wydajny, opowiada o wynalazku prof. Colmenares.
      Teraz ogranicza nas pojemność reaktora, ale gdy zmienimy go w przepływowy, będziemy mogli sporo zwiększyć produkcję. No i uzyskać patent, dodaje. A czy taki szybko rozkładający się plastik nie rozłoży się za szybko? Zanim np. zdążymy wypić nalany do niego sok? Nie, śmieje się profesor, praktycznie potrzeba do rozkładu kilku lat, ale gdyby nawet reakcja zaszła szybciej, to użytkownik najwyżej napiłby się troszkę „dobrego” plastiku. Takiego, który jest nieszkodliwy dla organizmu. Zostałby po prostu zdegradowany przez nasze jelitowe bakterie i ich enzymy.
      Do tego metoda opracowana przez zespół pod kierunkiem profesora Colmenaresa wykorzystuje... śmieci. Coś, co w przeciwnym razie trafiałoby np. do rzek zatruwając wodę, albo wymagałoby dużych nakładów w zakresie oczyszczania, jak to jest obecnie z odpadami przemysłu papierniczego. Obecnie z takich odpadów można robić np. bioetanol, albo spalać je, żeby dostarczyć energii dla własnej produkcji, ale gdyby udało się je wykorzystać lepiej, byłaby to niesamowita rzecz. Zresztą, odpadów starczy na wszystko. A gdyby pokazać, że można na tym zarobić, zaraz znalazłoby się wielu ludzi do ich sprzątania, mówi profesor. Polska jest np. wielkim producentem jabłek i soku, ale czy wiemy, co się dzieje z tymi wszystkimi skórkami i odpadkami? Niewiele, choć co roku „produkujemy” tego setki ton. To się wylewa do ścieków, to zanieczyszcza wodę, zabiera tlen, a wtedy koniec z całym wodnym życiem, martwi się profesor.
      Tymczasem tam są wszystkie cukrowate, pektynowe, lewulinowe związki, z których można wytwarzać nawet lekarstwa. Można wytwarzać bardzo pożądane związki z czegoś, co nie jest z ropy ani z węgla, tylko z odpadów. To jest hasło „jak zrobić coś z niczego”.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nie żyje gwiazda tajlandzkiego internetu Marium, osierocona młoda samica diugonia przybrzeżnego. Zwierzę zmarło po połknięciu kawałka plastiku.
      Marium została w kwietniu znaleziona i ocalona na plaży na wybrzeżu Krabi na południu Tajlandii. Niedługo później znaleziono drugiego osieroconego diugonia, któremu księżniczka Sirivannavari Nariratana Rajakanya nadała imię Jamil. Para szybko zdobyła sobie status gwiazd internetu. W Tajlandii zwierzęta stały się symbolami walki o ocalenie oceanów. Miliony internautów oglądały filmy, na których widać, jak były leczone i karmione przez biologów morskich.
      W ubiegłym tygodniu tajlandzki Departament Zasobów Morskich i Przybrzeżnych poinformował, że Marium zachorowała i odmawia spożywania pokarmów. Zwierzę padło przed dwoma dniami.
      Teraz ujawniono wyniki autopsji. Okazało się, że Marium połknęła kawałek plastiku. Spowodowało to zatkanie jelit, stan zapalny i nagromadzenie się gazu oraz ropy w płucach. Doszło do wstrząsu, który zabił zwierzę.
      Diugonie przybrzeżne to duże ssaki należące do rzędu syren. Mogą osiągać długość do 3 metrów i wagę do 400 kilogramów. Są gatunkiem narażonym na wyginięcie. Zamieszkują płytkie wody przybrzeżne, gdzie łatwo padają ofiarą drapieżników i człowieka. Zwierzęta te rozmnażają się bardzo wolno. Samica rodzi zwykle po 10. roku życia, ciąża tra ponad rok, na świat przychodzi zwykle 1 potomek, a matka poświęca na jego wychowanie kilka lat, zanim ponownie zajdzie w ciążę. Ponadto diugonie odżywiają się trawą morską, którą człowiek regularnie niszczy czy to poprzez trałowanie sieciami rybackimi, działalność górniczą czy poprzez zanieczyszczanie wód oceanicznych.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...