Розділи
Матеріали

Створено новий ідеальний матеріал: надзвичайно довговічний, але повністю розкладається у морській воді

Тая Кітова
Фото: RIKEN | Художнє представлення листа нового пластику алкіл SP2, що розчиняється під впливом солоної води

Дослідники вважають, що зробили прорив у виробництві біорозкладних пластиків, створивши матеріал, який не залишає мікропластикових відходів.

Відтоді як понад 150 років тому людство створило перший у світі пластик, цей матеріал буквально заполонив планету: крихітні частинки мікропластику вже були виявлені у воді, ґрунті, повітрі, диханні дельфінів і навіть у наших власних тілах. Тепер, схоже, вчені зробили прорив у цій галузі, створивши довговічний матеріал, що не залишає мікропластикових відходів у морській воді, пише IFLScience.

Дослідники заявили про створення абсолютно нового матеріалу, який поєднує в собі довговічність із повним циклом перероблення. Відомо, що новий вид пластику також розпадається в морській воді та ґрунті, якщо його утилізувати належним чином.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Масштаби сміттєвих плям невблаганно зростають у всіх земних океанах. Тим часом мікропластик, що утворюється під час розпаду більших пластикових предметів, з'являється в багатьох тривожних регіонах Землі. На жаль, нам усе ще невідомо, як саме мікропластик впливає на живі організми, зокрема й наш власний, але вчені вважають, що навіть якщо сам по собі він не становить загрози, він, імовірно, є джерелом інших небажаних речовин.

Попри всі спроби боротьби з пластиковим забрудненням, людство все ще не прийшло до того, щоб відповідально утилізувати пластикові предмети. Програми перероблювання пластикових відходів також малоефективні, оскільки вирішують лише малу частину проблеми. У минулому вчені також виявили, що величезна кількість пластикових відходів не переробляються належним чином, а гниють на звалищах.

У новому дослідженні команда вчених із Центру науки про нові матеріали RIKEN об'єднала два мономери із сольовими містками між ними. Кожен мономер може легко споживатися бактеріями, і справді, один із них — гексаметафосфат натрію — є поширеною харчовою добавкою, яка, як було встановлено, нешкідлива для тварин під час великих випробувань.

(A) Молекулярні структури SHMP (помаранчевий) і мономера на основі сульфату гуанідинію (Gu). (B) Спонтанне розділення рідина-рідина після змішування водних розчинів мономерів
Фото: RIKEN

За словами співавтора дослідження, професора Такудзо Айда з Токійського університету, зв'язки між мономерами ґрунтуються на зворотних взаємодіях, а тому вчені вважали, що вони зможуть розпадатися за необхідності, що дасть змогу кожному з них безпечно вбиратися в навколишнє середовище.

Змішування інгредієнтів дало дві рідини, які не змішуються, і витіснило сульфат натрію. Після видалення солі та висихання густішої рідини вона перетворилася на пластик, який команда назвала алкіл SP2. Мости, що утримують мономери разом, стабільні, якщо тільки не піддаються впливу солей, поширених у морській воді, у цьому разі продукти алкіл SP2 повністю розпадаються протягом кількох годин.

За словами команди, алкіл SP2, як і більшість інших термопластиків, можна змінювати за температури 120°C. Його перевага також полягає в тому, що він не токсичний, а твердість матеріалу можна змінювати відповідно до вимог, вибираючи між низкою кандидатів на другий мономер. Невелике випробування дало змогу витягти понад 80% інгредієнтів під час перероблення з використанням комбінації спирту та солоної води.

Також було проведено низку випробувань, які показали, що матеріал біорозкладається в ґрунті протягом 10 днів, якщо пластикові предмети не потрапляють в океан.

Раніше Фокус писав про те, що вчені розробили новий спосіб перероблення пластику.