Powstał plastik, który rozkłada się w świetle i powietrzu
Chińscy chemicy opracowali tworzywo, które z pomocą m.in. promieni słonecznych może rozłożyć się nawet w tydzień. Powstają po nim tylko małe nietoksyczne cząsteczki.
Plastik zaśmieca już całą planetę m.in. przez to, że jest bardzo trwały. Dlatego naukowcy usilnie poszukują alternatyw, które będą bezpieczniejsze.
Tworzywo opisane właśnie na łamach „Journal of the American Chemical Society (JACS)” bardzo różni się od zwykłego plastiku - rozkłada się w tydzień. Potrzebuje do tego tylko słońca i powietrza, a pozostają po nim jedynie małe nieszkodliwe cząsteczki kwasu bursztynowego.
Choć raczej nikt nie będzie potrzebował butelki, czy torby, która rozłoży się po tygodniu od wyprodukowania, to naukowcy tłumaczą, że ich materiał można łatwo połączyć z innymi biodegradowalnymi materiałami, co pozwoli na uzyskanie optymalnego czasu trwałości.
Nowe tworzywo może według chińskich badaczy znaleźć zastosowanie nawet w produkcji elementów elektroniki. Odizolowany od światła i powietrza wewnątrz telefonu czy innego urządzenia polimer trwałby przez lata, a zacząłby się rozkładać dopiero na koniec życia gadżetu.
Za rozkład materiału odpowiadają procesy fotooksydacyjne
Badacze stworzyli swój wynalazek, szukając plastiku, którego kolorem można by sterować za pomocą pH (kwasowości). Miałby działać dzięki temu jako czujnik chemiczny. Okazało się, że w słońcu i na powietrzu, głęboka czerwień tworzywa blednie, a ono samo się rozkłada. Barwa pochodziła bowiem ze struktury chemicznej samego plastiku, a nie dodatkowego barwnika.
Badania wskazały, że za rozpad tworzących nowy plastik cząsteczek odpowiadają procesy fotooksydacyjne - utlenianie zachodzące pod wpływem energii słonecznej.
To zupełnie inny mechanizm, niż stosowany w obecnie znanych biodegradowalnych tworzywach, które zwykle poddają się aktywności bakterii.
Naukowcy podejrzewają, że podobne reakcje może dać się uzyskać także w innych polimerach, co otworzyłoby drogę do opracowania zestawu różnych tworzyw.
Plastik "niemal idealny"
Komentując przedstawione przez chiński zespół wyniki, Eugene Chen - chemik z Colorado State University w Fort Collins nazwał nowy polimer „niemal idealnym plastikiem”.
„Będziemy nadal badali degradację plastików” - mówi współautor nowego wynalazku Liang Luo.
Choć nie ma jeszcze sprecyzowanych planów w tym zakresie, badacz twierdzi, że tworzywo może trafić na rynek w ciągu 5-10 lat.
Więcej informacji na stronach:
http://blog.pnas.org/2021/07/degradable-plastic-polymer-breaks-down-in-sunlight-and-air/
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c04611
Marek Matacz (PAP)
