Новый пластик полностью растворяется в морской воде — без микрочастиц

Японские ученые из Центра исследований новых материалов (RIKEN) создали новый тип пластика, пригодного к вторичной переработке, а также способного растворяться в морской воде, не оставляя после себя абсолютно ничего. 

Созданный японскими исследователями пластик действительно прочный и гибкий, однако бесследно растворяется в соленой воде. Он был изготовлен с использованием ионных мономеров. Его прочность обеспечивают солевые мостики — электростатические связи, удерживающие материал вместе. Они разрушаются под воздействием соленой воды, разлагая пластик на безвредные компоненты. 

Команда японских ученых под руководством Такудзо Аиды впервые описала процесс создания пластика из супрамолекулярных сборок. Эти материалы создаются с помощью небольших обратимых взаимодействий. 

Пластик, получивший название алкил SP₂ , обладает высокой прочностью, формируется при температуре свыше 120 С° и может быть превращен во что угодно, от жестких оболочек до мягких пленок. При этом, в отличие от большинства биоразлагаемых пластиков, этот материал не оставляет после себя частиц микропластика. Он способен полностью раствориться в морской воде в течение 2-3 часов.

Этот пластик, хоть и дольше, также способен разлагаться и в почве, в которой присутствует соль. В частности, кусочку размером в 5 см необходимо около 200 часов, чтобы полностью разложиться в почве. После разложения компоненты, включая ионы гуанидиния и гексаметафосфат натрия, могут быть переварены природными почвенными бактериями на питательные вещества. 

По оценкам ООН, к 2040 году глобальное загрязнение планеты пластиком может увеличиться втрое, ежегодно увеличивая выбросы пластиковых отходов в океан в объемах от 23 до 37 млн метрических тонн. Сейчас успешная переработка охватывает не более 9% от всех пластиковых отходов.

Обычные пластики или почти не разлагаются, или разлагаясь, образуют частицы миропластика, которые попадают в организм животных и людей. В начале японские исследователи пытались решить проблему с хрупкостью пластика. Им удалось значительно продвинуться, когда разработчики поняли, что удаление избыточной соли стабилизирует солевые мостики, создавая прочную и гибкую пленку. Позже повторное увеличение содержания соли разрушает эту систему и заставляет пластик разлагаться. 

Этот пластик не выделяет углекислый газ при разложении, нетоксичен и не воспламеняется. После растворения более 90% его компонентов могут быть восстановлены и использованы повторно, что делает его потенциально пригодным для вторичной переработки и циклического использования.

Исследователи ожидают, что в первую очередь созданный ими пластик найдет применение в качестве материала для упаковки пищевых продуктов. Сейчас ученые сосредоточены на поиске оптимальных вариантов покрытия для продления срока службы пластика и возможности его использования в технологиях 3D-печати, для более гибких упаковок, а также в медицине.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science

Источник: ZMEScience