Một nhóm nghiên cứu của Đại học Michigan bao gồm McNeil, Giáo sư hóa học, khoa học đại phân tử và kỹ thuật và Takunda Chazovachii, Tiến sĩ hóa học polymer hợp tác với Tập đoàn Procter & Gamble đã phát triển kỹ thuật gỡ những polyme hấp thụ từ những chiếc tã giấy và tái chế chúng thành vật liệu tương tự như chất kết dính gooey được sử dụng trong giấy ghi chú và băng dính y tế.
Theo Vietq.vn, bên trong những chiếc tã giấy có chất liệu siêu thấm được tạo thành từ lưới polyme sẽ nở ra khi bị ướt. Polyme là một chuỗi dài tổ hợp lặp lại, và trong trường hợp này, chất liệu thấm hút trong tã dựa trên polyme axit polyacrylic.
Theo McNeil, polymer trong vật liệu siêu thấm hút trông giống một chiếc lưới đánh cá mắt thưa, thay vì mắt lưới hình tổ ong, chúng có liên kết ngang với 2.000 tổ hợp, đủ để tạo ra cấu trúc mạng lưới không thể hòa tan. Để tái chế vật liệu, nhóm nghiên cứu cần tìm ra cách phá hủy kết nối của mạng lưới polymer, biến chúng thành chuỗi hòa tan trong nước.
Chazovachii nhận thấy khi những polymer này nóng lên bởi axit hoặc base, liên kết ngang của chúng bị phá hủy. Để phát triển quá trình 3 bước biến polymer siêu thấm hút thành vật liệu tái sử dụng là chất kết dính. Phương pháp này cần tiết kiệm năng lượng và có thể triển khai ở quy mô công nghiệp.
"Polymer siêu thấm hút đặc biệt khó tái chế do chúng được thiết kế để chống phân hủy và giữ nước vĩnh viễn. Bên cạnh đó, polymer siêu thấm hút và chất kết dính đều có nguồn gốc từ axit acrylic. Đó là điều truyền cảm hứng cho ý tưởng tái chế của chúng tôi", Chazovachii giải thích.
Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu cũng cần xác định liệu quá trình có khả thi ở quy mô công nghiệp hay không. Họ tiến hành đánh giá vòng đời và phát hiện sử dụng axit để phá liên kết của polymer thải ít carbon dioxide và tiêu tốn ít năng lượng hơn 10 lần so với phương pháp dùng base.
Tiếp theo, nhóm nghiên cứu cần rút ngắn chuỗi polymer bên trong vật liệu để tạo ra các loại chất dính khác nhau. Chazovachii nhận thấy sử dụng bong bóng khí nổ cực nhỏ để phá chuỗi polymer có thể cắt chúng thành nhiều mẩu nhỏ mà không làm thay đổi đặc tính hóa học của chuỗi. Ông biến đổi nhóm axit ở chuỗi polymer thành nhóm ester. Điều này thay đổi đặc tính của chúng từ hòa tan trong nước thành hòa tan trong chất hữu cơ, biến chúng thành chất dính.
Biến tã giấy thành băng dính y tế là một sáng kiến không tồi trong thời kỳ biến đổi khí hậu đang là vấn đề nguy cấp toàn nhân loại, việc này có thể giảm thiểu hàng triệu tấn tã ướt đã qua sử dụng và tái chế chúng trở thành thứ có ích trong ngành y học. Quả là một sáng kiến có ích phải không nào?!
