Учёные создали пластик, который разлагается по команде

Химики из Университета Рутгерса, вдохновившись природой, разработали новый тип пластика, который остаётся прочным во время использования, но запрограммирован разлагаться в нужный момент без экстремальных температур или химикатов.

Вид пластикового мусора в природном парке натолкнул учёного на идею. Фото: AI/ScienceDaily.com

Идея пришла к доценту Юйвэю Гу во время прогулки по парку, где он увидел разбросанные пластиковые бутылки. Он задумался, почему природные полимеры, такие как ДНК или белки, выполняют свою функцию и затем бесследно исчезают, а синтетические пластики остаются в окружающей среде на десятилетия.

Биология использует полимеры повсюду, например, белки, ДНК, РНК и целлюлозу, но природа никогда не сталкивается с проблемой долгосрочного накопления, как в случае с синтетическими пластиками, — сказал Гу.

Учёный предположил, что секрет кроется в химической структуре. В природных полимерах есть встроенные «слабые места», которые помогают разрывать связи в нужный момент. Команда Гу скопировала этот принцип, создав пластик с химическими группами, расположенными в пространстве особым образом. Это похоже на заранее сделанный сгиб на бумаге, по которому она легко рвётся.

Мы обнаружили, что точное пространственное расположение этих соседних групп кардинально меняет скорость разложения полимера. Контролируя их ориентацию и позицию, мы можем создать один и тот же пластик, который будет разлагаться за дни, месяцы или даже годы, — объяснил Гу.

Это позволяет создавать материалы со сроком службы, соответствующим их применению: от одноразовой упаковки до долговечных деталей автомобилей. Разложение можно активировать ультрафиолетом или ионами металлов. Технология также открывает перспективы для создания капсул с контролируемой доставкой лекарств или самостирающихся покрытий.

Лабораторные тесты показывают, что жидкость, образующаяся при разложении, нетоксична, но необходимы дальнейшие исследования безопасности. Сейчас команда изучает, как интегрировать этот подход в существующие производственные процессы.

ИИ: Это исследование — важный шаг к решению глобальной проблемы пластикового загрязнения. Если технологию удастся масштабировать и сделать экономически выгодной, она может кардинально изменить индустрию, приблизив нас к циклической экономике.