Các nhà khoa học mô phỏng vỏ sò để cải thiện hiệu suất của nhựa tái chế

Các nhà nghiên cứu tại Georgia Tech, do trợ lý giáo sư kỹ thuật hàng không vũ trụ Christos Athanasiou dẫn đầu, đã phát triển một vật liệu lấy cảm hứng từ sinh học mô phỏng cấu trúc của vỏ sò nhằm cải thiện hiệu suất và độ nhất quán của nhựa tái chế. Bằng cách tái tạo nacre—kiến trúc tự nhiên của vỏ sò gồm các “viên gạch” khoáng chất giòn được kết dính bằng “vữa” protein mềm—nhóm nghiên cứu đã tạo ra một vật liệu composite sử dụng các tấm polyethylene mật độ cao (HDPE) tái chế được xếp lớp với một polymer kết dính mềm hơn. Thiết kế này giảm đáng kể sự biến đổi trong các đặc tính cơ học, duy trì độ bền của nhựa nguyên sinh đồng thời cải thiện độ tin cậy, đặc biệt là kéo dài tối đa tăng hơn 68%. Tiến bộ này giải quyết một thách thức lớn trong tái chế, khi mà chưa đến 10% nhựa được tái sử dụng hiệu quả do chất lượng vật liệu không đồng đều. Phương pháp lấy cảm hứng từ vỏ sò này khôi phục sự tin cậy cho HDPE tái chế, vốn thường bị suy giảm sau khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời và nhiệt độ, hạn chế khả năng tái sử dụng trong các ứng dụng hiệu suất cao. Các nhà nghiên cứu cũng giới thiệu một mô hình Chuỗi Kéo Cắt “nhận thức về sự không chắc chắn” để định lượng cả...