site.btaУчени създадоха пластмаса, която не замърсява океаните

Японски учени са разработили нова пластмаса, която не замърсява океаните, пише eлектронното издание Юрикалърт, позовавайки се на публикация в сп. "Сайънс".

Новият материал, създаден от изследователите от института РИКЕН, е толкова здрав, колкото и конвенционалните пластмаси, и е биоразградим, но това, което го прави специален, е, че се разгражда в морска вода.

Изследователите се надяват, че благодарение на него ще намалее вредното замърсяване с микропластмаса, която се натрупва в океаните и почвата и в крайна сметка навлиза в хранителната верига. 

Учените се опитват да разработят безопасни и устойчиви материали с надеждата да заменят традиционните пластмаси, които вредят на околната среда. Въпреки че съществуват някои рециклируеми и биоразградими пластмаси, остава един сериозен проблем. Сегашните биоразградими пластмаси като полимлечна киселина или полилактид (PLA) често попадат в океана, където не могат да бъдат разградени, тъй като са неразтворими във вода. В резултат на това микропластмасата - пластмасови късчета, по-малки от 5 милиметра, вреди на водните организми и попада в хранителната верига, включително в нашите тела.

В настоящото изследване екип, ръководен от Такудзо Аида, се фокусира върху решаването на този проблем със супрамолекулярни пластмаси - полимери със структури, които се поддържат заедно чрез обратими взаимодействия, отбелязва "Сайънс". 

Новите пластмаси са направени чрез комбиниране на два йонни мономера, които образуват напречно свързани солеви мостове, осигуряващи здравина и гъвкавост. В първоначалните тестове единият от мономерите е бил обичайна хранителна добавка, наречена натриев хексаметафосфат, а другият - някой от няколко мономера на основата на гуанидинови йони. И двата мономера могат да се метаболизират от бактерии, което гарантира биоразградимост, след като пластмасата се разтвори на съставните си части.

Тези нови пластмаси са нетоксични и незапалими, което означава, че не отделят емисии на въглероден диоксид, и могат да променят формата си при температури над 120 градуса Целзий, подобно на другите термопластмаси. 

Чрез тестване на различни видове гуанидинови сулфати екипът е успял да създаде пластмаси с различна твърдост и издръжливост на опън, като всички те са сравними или по-добри от конвенционалните пластмаси. Това означава, че новата пластмаса може да бъде персонализиран според нуждите, например да бъде твърда, устойчива на надраскване, гъвкава или с редица други свойства.

Изследователите са създали и разградими в океана пластмаси, използвайки полизахариди, които образуват напречно свързани солеви мостове с гуанидинови мономери. Подобни пластмаси могат да се използват за 3D принтиране, както и за приложения, свързани с медицината или здравеопазването.

Изследователите са проучили и възможността за рециклиране и биоразграждане на новата пластмаса. След разтваряне на първоначалната нова пластмаса в солена вода те са успели да възстановят 91 процента от хексаметафосфата и 82 процента от гуанидина като прах, което показва, че рециклирането е лесно и ефективно. 

В почвата листове от новата пластмаса се разграждат напълно за 10 дни, като я снабдяват с фосфор и азот, подобно на тор.

"С този нов материал създадохме ново семейство пластмаси, които са здрави, стабилни, рециклируеми, могат да изпълняват множество функции и не генерират микропластмаса", казва Аида.