專(zhuān)塑視界6月17日消息，日本研究人員研發(fā)出一種新型塑料，這種塑料堅(jiān)固且富有彈性，同時(shí)具有獨(dú)特的溶解特性能在鹽水中溶解且不留痕跡。它采用離子單體制造而成，材料內(nèi)部的鹽橋（即固定材料的靜電鍵）賦予了它高強(qiáng)度。然而，當(dāng)這種塑料暴露在鹽水中時(shí)，鹽橋會(huì)分解，進(jìn)而將塑料分解為無(wú)害成分。
由 Takuzo Aida 領(lǐng)導(dǎo)的日本科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，首次闡述了從超分子組裝體制造塑料的過(guò)程。這些材料是在小規(guī)模可逆交互作用下創(chuàng)建的。Takuzo Aida 解釋道：人們普遍認(rèn)為，超分子塑料中鍵的可逆性會(huì)使它們變得脆弱且不穩(wěn)定，但我們的新材料并非如此。
這種塑料名為烷基 SP2，具備高強(qiáng)度特性，可在 120C 以上的溫度下進(jìn)行成型加工，還能根據(jù)需求轉(zhuǎn)化為從硬殼到軟膜等各種形態(tài)。與大多數(shù)可生物降解塑料不同的是，這種材料在分解過(guò)程中不會(huì)留下任何微塑料顆粒，在海水環(huán)境中，它能在 2 - 3 小時(shí)內(nèi)完全溶解。
盡管在含鹽土壤中的分解時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，但這種塑料同樣具備分解能力。例如，一塊 5 厘米的塑料碎片，大約需要 200 小時(shí)才能在土壤中完全分解。分解后的成分，包括胍離子和六偏磷酸鈉等，能夠被天然土壤細(xì)菌消化，轉(zhuǎn)化為養(yǎng)分。
據(jù)聯(lián)合國(guó)估計(jì)，到 2040 年，全球塑料污染可能會(huì)增加兩倍，每年排入海洋的塑料垃圾將增加 2300 萬(wàn)至 3700 萬(wàn)噸。目前，塑料垃圾的回收成功率不超過(guò) 9%。傳統(tǒng)塑料要么難以分解，要么在分解時(shí)會(huì)產(chǎn)生微塑料顆粒，這些顆粒會(huì)進(jìn)入動(dòng)物和人類(lèi)體內(nèi)。最初，日本研究人員致力于解決塑料易碎的問(wèn)題。當(dāng)他們發(fā)現(xiàn)去除多余鹽分可以穩(wěn)定鹽橋，從而形成堅(jiān)固且有彈性的薄膜時(shí)，取得了重大突破。后來(lái)，通過(guò)反復(fù)增加鹽含量，能夠破壞這一系統(tǒng)，促使塑料分解。
這種塑料在分解過(guò)程中不會(huì)排放二氧化碳，無(wú)毒且不易燃燒。一旦溶解，其 90% 以上的成分可以回收再利用，具備很高的回收價(jià)值。
研究人員預(yù)計(jì)，這種塑料將主要應(yīng)用于食品包裝領(lǐng)域。目前，他們正專(zhuān)注于尋找最佳涂層材料，以延長(zhǎng)塑料的使用壽命，并推動(dòng)其在 3D 打印技術(shù)、更柔軟的包裝以及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。
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