专塑视界6月17日消息,日本研究人员研发出一种新型塑料,这种塑料坚固且富有弹性,同时具有独特的溶解特性能在盐水中溶解且不留痕迹。它采用离子单体制造而成,材料内部的盐桥(即固定材料的静电键)赋予了它高强度。然而,当这种塑料暴露在盐水中时,盐桥会分解,进而将塑料分解为无害成分。
由 Takuzo Aida 领导的日本科学家团队,首次阐述了从超分子组装体制造塑料的过程。这些材料是在小规模可逆交互作用下创建的。Takuzo Aida 解释道:人们普遍认为,超分子塑料中键的可逆性会使它们变得脆弱且不稳定,但我们的新材料并非如此。
这种塑料名为烷基 SP2,具备高强度特性,可在 120C 以上的温度下进行成型加工,还能根据需求转化为从硬壳到软膜等各种形态。与大多数可生物降解塑料不同的是,这种材料在分解过程中不会留下任何微塑料颗粒,在海水环境中,它能在 2 - 3 小时内完全溶解。

尽管在含盐土壤中的分解时间相对较长,但这种塑料同样具备分解能力。例如,一块 5 厘米的塑料碎片,大约需要 200 小时才能在土壤中完全分解。分解后的成分,包括胍离子和六偏磷酸钠等,能够被天然土壤细菌消化,转化为养分。
据联合国估计,到 2040 年,全球塑料污染可能会增加两倍,每年排入海洋的塑料垃圾将增加 2300 万至 3700 万吨。目前,塑料垃圾的回收成功率不超过 9%。传统塑料要么难以分解,要么在分解时会产生微塑料颗粒,这些颗粒会进入动物和人类体内。最初,日本研究人员致力于解决塑料易碎的问题。当他们发现去除多余盐分可以稳定盐桥,从而形成坚固且有弹性的薄膜时,取得了重大突破。后来,通过反复增加盐含量,能够破坏这一系统,促使塑料分解。
这种塑料在分解过程中不会排放二氧化碳,无毒且不易燃烧。一旦溶解,其 90% 以上的成分可以回收再利用,具备很高的回收价值。
研究人员预计,这种塑料将主要应用于食品包装领域。目前,他们正专注于寻找最佳涂层材料,以延长塑料的使用寿命,并推动其在 3D 打印技术、更柔软的包装以及医学领域的应用。