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新型環保塑膠:可完全分解、不留微塑膠!

明日科學

更新於 2024年11月28日12:05 • 發布於 2024年11月28日12:00 • 高 詩豪

科學家們又開發出一種超厲害的新塑膠,據說不僅可以完全回收,還能在海水和土壤中分解,絕不留下微塑膠垃圾!這聽起來像是對抗塑膠污染的終極武器,但之前也有不少類似的「希望之星」讓人空歡喜一場。所以,這次真的靠譜嗎?讓我們一起看看吧!

這種塑膠有啥特別?

這款叫 「Alkyl SP2」 的塑膠來自日本的理研團隊。他們用了兩種分子(單體),中間用鹽橋連接。這種連結可以說是「隨叫隨到」,穩定時超堅固,但碰上海水中的鹽分就會「一拍兩散」,完全分解成對環境無害的小分子。

更酷的是,其中一個單體甚至是常見的食品添加劑,動物測試已證明安全無毒。這樣的塑膠不僅環保,還能在土壤中變成肥料,給植物補充氮和磷。

堅固、靈活又安全

研究人員說,這款塑膠超級靈活,能在 120°C 的高溫下塑形,硬度還能根據需求調整。此外,製造過程完全不需要石油,算是對抗全球變暖的雙重福利。

還是有其侷限性 靠海吃飯的工具就不適用

(A) 圖示顯示以食品添加劑 Sodium Hexametaphosphate (SHMP)(橙色)和鹽橋形成的胍鹽單體(藍色)為基礎,兩者在去離子水中經由自發相分離反應結合,生成穩定的液體狀態,但該結構不可逆,除非重新加入鹽分。(B) 實驗中,兩種液相分離成上層水相和下層濃縮塑膠相(透明凝膠),經過乾燥後形成可用的塑膠薄膜。© 其他類似結構的胍鹽單體(Gu Monomers)可以選擇,用於調整塑膠性能(如硬度)。(D) 最終產品為「超分子塑膠」(Supramolecular Plastics),具備完全生物降解性,可在海水或土壤中快速分解,對環境友好,且製作成功率高達 95%。(圖/《科學》)

最神奇的是,這種塑膠在海水中只要幾小時就能完全分解,在土壤中則只需 10 天。試驗中,他們用酒精和鹽水回收了 80% 的原材料,回收性也杠杠的。

雖然聽起來很美好,但這項技術面臨幾個挑戰。第一是成本,畢竟不是人人都願意花更多錢買環保塑膠。更重要的是,海洋塑膠垃圾中,漁業器具佔了大頭。你覺得那些漁船會用「碰到海水就融化」的塑膠製品嗎?這問題可不小!

Alkyl SP2 是一個讓人興奮的新突破,但要全面解決塑膠問題,恐怕還有很長的路要走。不過,有這樣的創新讓我們看到了希望,也許未來垃圾堆和微塑膠真的能成為過去式!

這個發現刊登在最新一期的《科學》。

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 http://www.tomorrowsci.com

首圖來源:RIKEN (CC BY 4.0)

圖片來源:Science (CC BY 4.0)

參考論文:
Mechanically strong yet metabolizable supramolecular plastics by desalting upon phase separation

Science
延伸閱讀:

1、綠色微型機器人:對抗水域「奈米塑膠污染」的新英雄

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