數小時內溶於海水！科學家開發鹽水可完全降解的塑膠超分子材料
為減少塑膠製品環境危害，人們開始推行減塑政策、加強回收觀念、研發可生物降解塑膠替代品等，然而可生物降解塑膠品的降解速度與條件仍存在巨大挑戰。最近，日本研究人員開發出可在數小時內溶解於海水的塑膠，無任何殘留痕跡，真正解決微塑膠污染危機。
塑膠是單體（monomer）小分子經共價鍵連接而成的長鏈聚合物，不同聚合物可形成不同類型塑膠，如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚酯等，但這些鍵需巨大能量才能破裂，因此對地球環境和生物棲息地帶來迫害，聯合國預測到 2040 年，塑膠環境污染程度將比現在高 3 倍，全球海洋每年增加 23～37 萬噸塑膠廢物。
除了塑膠廢棄物大量增加、擴大海洋污染，更嚴重威脅是小於 5mm 的微塑膠正滲入地球每個角落，進入食物鏈與人體，從深海、北極偏遠地區到我們呼吸的空氣，處處皆可見微塑膠蹤跡。這些污染物在海洋和陸地生態系統引起一系列問題，包括減緩動物生長，影響生育能力並引起器官功能障礙。
近幾年，PLA（聚乳酸）被吹捧為一種可在土壤中生物降解的新興塑膠替代品，然而 PLA 在標準環境條件下，分解時間實際上還是很長，最終它仍完好無損出現在海洋，加上 PLA 塑膠非水溶性，因此隨時間流逝會慢慢裂解成細菌、真菌、酶也無輒的微塑膠。
▲ 開發者相田卓三與其開發的可海水降解的塑膠材料（Source：達志影像）
浸泡在鹽水內完全瓦解
為解決海洋微塑膠災難，日本 RIKEN 新世代物質研究中心（RIKEN Center for Emergent Matter Science）、東京大學團隊嘗試開發能在鹽水生物降解的新材料。
篩選各種分子之後，研究團隊發現一種常見食物添加劑「六偏磷酸鈉」（sodium hexametaphosphate）與胍基單體能形成「鹽橋」（salt bridge），將化合物以強交聯鍵結合，團隊藉此製造出具良好機械強度的新超分子材料。
RIKEN 新世代物質研究中心材料科學家 Takuzo Aida 表示，鹽橋存在一種特定反應，僅能以特定「鑰匙」解開，而這把鑰匙就是鹽。當浸泡在鹽水，電解質打開鹽橋的「鎖」，使薄膜材料可以迅速分解回原材料，團隊實驗表明材料浸泡在鹽水 8.5 個小時後便完全瓦解。
Takuzo Aida 還說，若能從海水設施回收這種新塑膠，我們還可以再次生產新一批超分子塑膠材料，高度循環利用，大幅降低可能損害水生生物並進入食物鏈的微塑膠。
（首圖來源：RIKEN 新世代物質研究中心）
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