Исследователи Университета штата Колорадо разработали полимерный клей, который превосходит по прочности существующие аналоги и при этом является экологически безопасным. В журнале Science опубликованы результаты работы, где подробно описан процесс создания материала, основанного на природном полимере поли (3-гидроксибутирате) (P3HB). Этот биоразлагаемый полимер был модифицирован химическим путем, чтобы превратиться в устойчивый и мощный адгезив.
Клеи широко используются в таких отраслях, как автомобилестроение, электроника, строительство и солнечная энергетика, а также в упаковочной промышленности, формируя мировой рынок стоимостью около 50 миллиардов долларов. Однако большинство современных клеевых материалов создаются на основе нефти и плохо перерабатываются, что усиливает проблему пластиковых отходов. Группа ученых, возглавляемая заслуженным профессором химии Юджином Чэнем, сосредоточилась на поиске альтернативного решения.
P3HB является натуральным полимером, который может быть получен биологическим путем из микроорганизмов. В исходной форме он не обладает адгезивными свойствами, но благодаря химической модификации его удалось превратить в клей с высокой прочностью. Испытания показали, что переработанный P3HB эффективно соединяет алюминий, стекло и дерево, превосходя по адгезии традиционные клеи на нефтяной основе. Более того, его прочность может быть адаптирована для различных целей.
Аспирант Итан Куинн, один из соавторов исследования, рассказал, что команда разработала образец клеевого стержня из P3HB, который тестировали на упаковке и металлических пластинах с использованием стандартного клеевого пистолета. Результаты превзошли ожидания: новый материал смог удержать груз массой 9 килограммов, тогда как обычные термоклеи не справлялись с нагрузкой в 7 килограммов.
Кроме прочности, важным преимуществом P3HB является его биоразлагаемость. Материал способен естественным образом разлагаться как в контролируемых условиях, так и в природной среде — на свалках, в океанической воде или почве. Это делает его перспективным решением для снижения загрязнения окружающей среды.
В настоящее время ученые работают над масштабированием производства нового клея, чтобы внедрить его в промышленность.
