Поява пластмас принесла революційні зміни у промисловість та повсякденне життя. Полімери можуть мати різні властивості, завдяки чому знаходять застосування повсюдно, але тим складніше їх розділяти один від одного для переробки та повторного використання.

Вчені з Данії навчили нейромережу розрізняти всі основні види базових та інженерних пластмас для сортування та переробки. Нова технологія дозволяє розпізнавати та сортувати 12 полімерів, повідомляє видання Naked Science.

Новий метод, запропонований ученими з університету Орхуського в Данії, дозволяє розпізнавати 12 різних видів полімерів «на льоту». Про це Могенс Хіндж (Mogens Hinge) та його співавтори пишуть у статті, опублікованій у журналі Vibrational Spectroscopy.

Як правило, для поділу пластиків використовують різницю в густині: деякі матеріали швидко тонуть у воді, інші занурюються повільно, треті плавають на поверхні. Проте такий простий підхід спрацьовує не завжди, і тоді доводиться вдаватися, наприклад, до ближньої ІЧ-спектроскопії, яка дозволяє визначати деякі види пластмас під час руху матеріалу конвеєрною стрічкою. Новий метод працює з великою кількістю полімерів та з більш високою точністю.

Для розпізнавання використовують дані гіперспектральної зйомки в ІЧ-діапазоні, які аналізує штучний інтелект, навчений виявляти сигнал, що відповідає ключовим видам пластмас: поліетилену (ПЕ), поліпропілену (ПП), поліетилентерефталату (ПЕТФ), полівінілхлориду (ПВХ) тощо. Загалом 12 варіантів  – ПЕ, ПП, ПЕТФ, ПС, ПВХ, ПВДФ, ПОМ, ПЕК, АБС, ПММА, ПК та ПА12.

«Завдяки цій технології ми можемо побачити різницю між усіма поширеними типами пластику для споживчих товарів та деякими високопродуктивними видами. Ми можемо навіть помітити різницю між полімерами, які складаються з однакових «будівельних блоків», але утворюють різну структуру», - зазначив професор Могенс Хіндж.

Висока точність розпізнавання, яку демонструє система, дозволяє доводити чистоту матеріалу до 96 %, необхідних для відправки на переробку. За словами данських вчених, технологія вже пройшла успішні пілотні випробування, а з весни цього року розпочнеться її тестове розгортання на місцевих підприємствах із переробки відходів, що належать компаніям PLASTIX та Dansk Affaldsminimering Aps.

Фото 1. Гіперспектральні діапазони для всіх полімерних матеріалів, усереднені по 200 пікселів і зрушені для наочності. Фото: sciencedirect.com

Фото 2. Графік оцінки першого та другого основних компонентів (PC1 та PC2 відповідно) з аналізу основних компонентів, виконаного на спектрах HC, відфільтрованих по Савицькому-Голею. Фото: sciencedirect.com

 

ЖУРНАЛ ПОЛИМЕРНЫЕ ТРУБЫ - УКРАИНА