Электронный луч против тефлонового мусора: японские учёные нашли способ переработки "вечного" пластика

Проблема утилизации тефлоновых покрытий, широко используемых в сковородках, медицинском оборудовании и электронике, наконец-то получила потенциальное решение. Учёные из Национального института квантовой науки и технологий Японии (QST) разработали метод, позволяющий разлагать тефлон с эффективностью 100% — при этом с меньшими затратами энергии и снижением выбросов в атмосферу. Тефлон, известный также под научным названием политетрафторэтилен (PTFE), был открыт случайно в 1938 году химиком компании DuPont Роем Плункеттом.

Он пытался создать безопасный хладагент и заметил, что один из баллонов с газом оказался полным странного белого порошка — это и был тефлон, который образовался спонтанной полимеризацией. Новый материал оказался практически инертным: он не взаимодействует с водой, маслами и большинством химикатов, выдерживает экстремальные температуры, не горит и обладает исключительными изоляционными свойствами. Сначала он использовался в рамках секретного Манхэттенского проекта для защиты оборудования от агрессивного урана гексафторида. Впоследствии тефлон получил широкое распространение в промышленности — от кабелей и клапанов до кухонной посуды.

Однако его уникальные свойства обернулись серьёзной проблемой: тефлон практически невозможно переработать. Он не разлагается в природе, а стандартные программы утилизации бытовых отходов не принимают изделия с таким покрытием. В итоге тысячи тонн попадают на свалки ежегодно. Решение японских учёных основано на использовании электронного пучка для разрушения молекул тефлона. Материал нагревается на воздухе до 370 °C, после чего подвергается воздействию пучка энергии в 5 мегагрей. Это позволяет разрушить полимерные цепочки с абсолютной эффективностью и превратить тефлон в окисленные фторуглероды и перфторуглероды — вещества, которые можно повторно использовать для производства новых изделий.

Помимо экологических плюсов, метод обещает и экономическую выгоду: он требует в два раза меньше энергии по сравнению с традиционной высокотемпературной пиролизной переработкой. «Мы надеемся, что наша технология поспособствует более безопасной, экологичной и рентабельной переработке высокоэффективных пластиков», — заявил руководитель проекта доктор Ясунари Маэкава. Следующим шагом будет масштабирование технологии и внедрение её в промышленную переработку, чтобы спасти планету от ещё одного вида трудноуничтожимого мусора.

• Грибы как компьютерные чипы: учёные создают «живую память» из шиитаке
• Учёные создали трёхслойное микрофлюидное устройство для сверхэффективного охлаждения электроники
• Обычный кристалл оказался идеальным материалом для технологий на сверхнизких температурах
• Учёные научились превращать снимки атомно-силового микроскопа в точные 3D-модели движений белков
• Учёные создали уникальный гидрогель для «неклонируемых» меток безопасности
• Роботы нового поколения: в Caltech создали систему, которая может ходить, ездить и летать
• Учёные создали 3D-печатные материалы, которые полностью гасят вибрации
• Квантовые кристаллы: как учёные из Оберна открыли путь к новой технологической революции