اخبار شرکت TetraALA: ترکیبی کامل از سخت کردن با نور مرئی و پاک کردن مایکروویو

TetraALA: ترکیبی عالی از پخت با نور مرئی و جدا شدن با مایکروویو

  در زمینه علم مواد، چسب‌ها همیشه نقش کلیدی به عنوان پل‌هایی برای اتصال مواد ناهمسان ایفا کرده‌اند. با این حال، چسب‌های ترموست سنتی اغلب با دو چالش عمده روبرو هستند: فرآیند پخت به نور ماوراء بنفش یا دمای بالا نیاز دارد که ممکن است به بستر آسیب برساند. و پس از پخت، بازیافت آنها دشوار است که منجر به آلودگی محیط زیست و اتلاف منابع می‌شود.

  در سال 2025، یک پلیمر دینامیک به نام TetraALA توسعه یافت. این ماده به طرز هوشمندانه‌ای پخت با نور مرئی را با جدا شدن با مایکروویو ترکیب می‌کند و نه تنها به اتصال سریع و ملایم دست می‌یابد، بلکه بازیافت کارآمد را نیز ممکن می‌سازد. این نوآوری که از خواص پلیمریزاسیون حلقه‌گشایی و دپلیمریزاسیون اسید آلفا لیپوئیک (ALA) مشتق شده است، نقطه عطفی جدید در طراحی مواد پایدار است.

  نام کامل TetraALA از ساختار چهار بازویی (Tetra) و منشأ آن در اسید آلفا لیپوئیک (ALA) گرفته شده است. ALA یک ترکیب اسید کربوکسیلیک است که به طور طبیعی وجود دارد و حاوی پیوند دی‌سولفید حلقوی است و معمولاً در مکمل‌های غذایی استفاده می‌شود. با این حال، در این مطالعه، دانشمندان آن را به یک مونومر چند منظوره تبدیل کردند. با استفاده از یک روش سنتز یک مرحله‌ای، محققان ALA را با پنتااریتریتول با استفاده از کلرید قلع (II) به عنوان کاتالیزور و تری اتیل آمین (TEA) به عنوان کاتالیزور کمکی در یک حلال مخلوط از 1،4-دی‌اکسان استریفیه کردند. این فرآیند نیازی به تصفیه پیچیده ندارد، زیرا واکنش در یک سیستم باز انجام می‌شود و امکان حذف آسان اجزای فرار (مانند حلال‌هایی با نقطه جوش زیر 160 درجه سانتی‌گراد) را فراهم می‌کند. تجزیه و تحلیل رزونانس مغناطیسی هسته‌ای (1H-NMR) و طیف‌سنجی مادون قرمز (ATR-IR) تبدیل کامل گروه هیدروکسیل پنتااریتریتول را تأیید کرد، اگرچه مقدار کمی از کربوکسیلات ALA غیر استریفیه شده باقی ماند.

  بزرگترین مزیت این روش سنتز، سازگاری آن با محیط زیست است: مواد اولیه به راحتی در دسترس و ارزان هستند (به عنوان مثال، ALA مقرون به صرفه است)، کل فرآیند بدون حلال است و محصول نهایی یک شیشه شفاف با دمای انتقال شیشه‌ای (Tg) تقریباً 37 درجه سانتی‌گراد است. این امر تضمین می‌کند که TetraALA در دمای اتاق جامد باقی می‌ماند و نگهداری و حمل و نقل آن را آسان می‌کند. در مقایسه با سنتز پیچیده و چند مرحله‌ای چسب‌های سنتی، فرآیند یک مرحله‌ای TetraALA هزینه‌های تولید و اثرات زیست محیطی را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد و اصول طراحی یک اقتصاد چرخشی را تجسم می‌کند.

  نوآوری اصلی TetraALA در قابلیت پخت با نور مرئی طیف گسترده آن نهفته است. این ماده به سرعت در محدوده نور مرئی 400-650 نانومتر پخت می‌شود و تنها در 30 ثانیه به میزان تبدیل 92.7٪ ± 2.7٪ می‌رسد. مکانیسم پخت بر اساس پلیمریزاسیون حلقه‌گشایی رادیکال آزاد است: یک آغازگر نوری نور مرئی را جذب می‌کند تا رادیکال‌های آزاد تولید کند، که پیوندهای دی‌سولفید حلقوی ALA را باز می‌کند و یک شبکه متقاطع ایجاد می‌کند.

  TetraALA نشان‌دهنده تغییری در علم مواد به سمت «پویایی هوشمند» است: دیگر مواد ایستا و یکبار مصرف نیستند، بلکه مواد زنده‌ای هستند که به محرک‌های خارجی پاسخ می‌دهند. این امر نه تنها تولید را متحول می‌کند، بلکه به طور بالقوه الهام‌بخش ارتقاء طراحی مواد با کمک هوش مصنوعی و ارتقاء استفاده کارآمدتر از منابع می‌شود. به طور کلی، این نوآوری شایسته ترویج است، اما پتانسیل تجاری آن باید از طریق آزمایش‌های گسترده تأیید شود.