I když je milován i nenáviděn, plast je vysoce praktický materiál. Je silný, v případě potřeby pružný, lehký, průhledný i neprůhledný a relativně levný. Z těchto důvodů se používá v milionech různých produktů; od okenních rámů, přes příbory, od nábytku, po látky, plast je materiál naší doby.

Ale zatímco průmysl tvrdě pracuje na vyřešení svého dopadu na životní prostředí, zvýšení míry recyklace a snížení spotřeby fosilních paliv, výrobci plastů tvrdě pracují na zlepšení výkonu plastů.

Jedním z hlavních způsobů, jak toho dosáhnout, je nanotechnologie.

Změnou struktury polymerních látek v nanoměřítku (modifikace částic o velikosti jednoho viru) mohou polymery získat nové vlastnosti, jako je přidaná pevnost, odolnost proti praskání, tepelná integrita nebo elektrovodivost.

Vzhledem k tomu, že plast má již tolik využití, je jisté, že jeho výkon a rozsah vlastností ještě více najde nové aplikace a otevře nové trhy pro výrobce plastů.

Jednou z prvních částí plastikářského průmyslu, která začala používat nanokompozity, bylo odvětví balení potravin, protože vědci v oboru nanotechnologií zjistili, že plasty lze modifikovat nebo do nich přidat nanočástice, které poskytují antibakteriální vlastnosti. Nanoaditiva nebo nanostruktura polymerů se brzy stala ekonomicky životaschopným řešením, jak udržet potraviny déle čerstvé.

Od těchto počátků značně vzrostla škála vlastností a typ plastů dostupných pro modifikaci nanoprůmyslu.

Výrobní deník MultiBriefs vysvětluje, jak se původně nanokompozity zaměřovaly na polymery na bázi nylonu a polypropylenu, ale jak průmysl stále dozrává a výzkumné fondy rostou, lze nyní nanoprodukty vyrábět z široké škály pryskyřic. Mezi ně patří: „… epoxid, polyurethan, polyetherimid, polybenzoxazin, polystyren, polykarbonát, polymethylmethakrylát, polykaprolakton, polyakrylontril, polyvinylpyrrolidon, polyethylenglykol, polyvinylidenfluorid, polybutadien, kopolymery a kapalné krystalické polymery.“

Zpráva nadále spekuluje, že vylepšení nanokompozitů, zejména pokud jde o zvýšení mezních hodnot pevnosti v tahu a teplotních zkreslení, by mohla posunout hranice termoplastového inženýrství, což by mohlo vést plastikářský průmysl k „… výzvě v kovových a skleněných aplikacích v mnoha nových oblastech.“

Například v oblasti medicíny je většina lékařských nástrojů vyrobena z kovu, ale vývoj nanotechnologií v polymerním sektoru může poskytnout řadu nanomateriálů s lepšími vlastnostmi než běžně používaná nerezová ocel nebo stříbro.

Nanomateriály mohou poskytovat minimálně invazivní zařízení s výbornými službami a extrémně tenkými stěnami. Mohou také poskytovat robustní, ale flexibilní látky pro lékařské implantáty, protetiku a sensory v nanoměřítku (miniaturní polymerní implantáty, které jsou elektricky vodivé a mohou tak hlásit vnitřní zdravotní stav pacienta).

V automobilovém průmyslu se elektrovodivé nanopolymery staly běžnou surovinou ve více než 70% automobilů americké výroby. Zatímco dříve byla potrubí pro dodávku pohonných hmot vyrobena z oceli, teď používají polymer obsahující uhlíkové nanotrubice, které zabraňují hromadění statické elektřiny.

Nanopolymery také hrají stále větší roli jako surovina v elektronice, jako jsou tenkovrstvé kondenzátory, mikrooptické spínače, pevné polymerní elektrolyty pro baterie, stejně jako inteligentní spínače a senzory v nanoměřítku.

Používají se v barvách a nátěrech pro ochranu proti korozi, v pancéřování karoserie, v leteckém a vojenském hardwaru, jakož i ve vylepšených optických zařízeních a solárních panelech.

Vzhledem ke špatnému stavu životního prostředí  stojí za zmínku také úloha, kterou mohou hrát nanotechnologie při zvyšování recyklovatelnosti polymeru.

Zatímco dnes většina plastů degraduje při recyklaci, protože polymerní řetězce jsou poškozeny v procesu recyklace, nejnovější nanotechnologie umožňuje plastům získat nové kvality.

„Nanostrukturní technologie umožňuje 100% modifikaci druhotných surovin jednak za účelem udržení konvenčních vlastností materiálů na požadované úrovni (například rázová houževnatost), jednak za účelem získání nových materiálových vlastností (například získání tepelně nebo elektricky vodivých plastů) ). “ říká Lev Lyapeikov, manažer vývoje produktů ve společnosti AG CHEMI GROUP.

„Použití nanomateriálů s velikostí částic v rozsahu nanometrů vyžaduje důkladnou přípravu nanoaditivního a čistého polymeru a také použití speciální technologie dvoufázové modifikace vyvinuté a testované naší společností.“ A dále: „Příklady použití této technologie lze najít v našem produktovém portfoliu a v našich projektech ve fázi vývoje a komercializace.“

Jako Dr. Donald V. Rosato, autor Vols. 1 a 2 příručky Plastics Technology Handbook uvádí: „… budoucnost nanokompozitů je nyní.“

Chcete-li se dozvědět více o portfoliu nanoproduktů a nanoprocesů společnosti AG CHEMI GROUP a plánech společnosti na expanzi, navštivte: AG CHEMI GROUP.

Fotografický kredit: Ilja Wanka z FreeImages, Pexels, Dean Simone z Pixabay, Karin Muller z FreeImages, Chris Richardson z FreeImages, Clker-Free-Vector-Images z Pixabay, Fernando AUDIBERT z FreeImages