Za unikatowe właściwości materiału odpowiada jego architektura molekularna, oparta na pierścieniowych monomerach 1,2-ditiolanu zawierających dynamiczne, odwracalne mostki dwusiarczkowe (S–S). W przeciwieństwie do tradycyjnych poliolefin (takich jak polietylen), których rozkład termiczny zaczyna się powyżej 200°C i prowadzi do powstawania toksycznych produktów ubocznych, nowy polimer ulega pełnej depolimeryzacji już w temperaturze około 90°C. Przechodzi przy tym bezpośrednio ze stanu stałego w gazowy. Gdy opary monomeru ulegną ochłodzeniu, dochodzi do spontanicznej repolimeryzacji i odtworzenia litego tworzywa bez udziału dodatkowych katalizatorów.
Czytaj także: Naukowcom udało się stworzyć dwuwymiarowy polimer. Jest mocniejszy niż stal i tak samo lekki, jak plastik
Ta odwracalność otwiera niespotykane dotąd możliwości w zakresie bezodpadowego oczyszczania i aplikacji powłok technicznych:
- Błyskawiczna separacja zanieczyszczeń: W testach laboratoryjnych polimer domieszkowano trudnym do usunięcia barwnikiem fluorescencyjnym (czerwienią nilową). Wystarczyło jednoetapowe podgrzanie próbki do stanu gazowego, aby odparowujący monomer oddzielił się od nielotnych domieszek i zrekrystalizował jako czyste tworzywo.
- Tymczasowe powłoki barierowe: Podczas eksperymentów opary polimeru posłużyły do nałożenia cienkiej warstwy hydrofobowej na celulozowy papier filtracyjny. Po spełnieniu swojej funkcji ochronnej powłoka została całkowicie usunięta przez ponowne wygrzanie, przywracając papierowi jego pierwotną chłonność.
Twórcy materiału zaznaczają, że poli(1,2-ditiolan) nie powstał jako bezpośredni zamiennik masowych tworzyw butelkowych czy folii opakowaniowych. Stanowi on natomiast dowód słuszności koncepcji (proof of concept) dla nowej klasy funkcjonalnych materiałów cyrkularnych.
Zdolność do bezinwazyjnej degradacji termicznej w niskich temperaturach predestynuje tę chemię przede wszystkim do zastosowań specjalistycznych. Badacze wskazują na potencjał w inżynierii biomedycznej – m.in. przy projektowaniu usuwalnych klejów tkankowych, hydrożeli do inteligentnych soczewek kontaktowych oraz biokompatybilnych nośników leków, które uwalniają substancję czynną i ulegają kontrolowanemu rozpadowi w organizmie.
