Внося изменения в процесс производства пластика, ученые надеются создать такие формы повсеместно распространенного материала, которые могут разрушаться в окружающей среде гораздо безопаснее и быстрее, чем это делают нынешние версии. Исследователи в Китае продемонстрировали новый пример такого, который разлагается всего за неделю под воздействием солнечного света и кислорода, что, по их мнению, может сделать электронику, которую легче утилизировать в конце ее жизни.
Новый материал появился, когда автор исследования Лян Луо из Хуачжунского университета науки и технологии в Китае работал над усовершенствованным типом химического датчика, как сообщает журнал PNAS. Ученый-материаловед разрабатывал новую полимерную пленку, которая меняла цвет в зависимости от уровня pH. Этот процесс был обусловлен уникальной молекулярной структурой материала: цепочки мономеров придают пленке темно-красный цвет и уносят его, когда эти связи разрываются.
В ходе экспериментов своей команды Луо обнаружил, что темно-красный цвет пленки быстро исчез, и материал распался после нескольких дней нахождения на солнце. Разрыв этих связей является общей целью исследовательских усилий по переработке пластмасс, и при этом Луо, возможно, случайно создал многообещающую, экологически безопасную версию материала.
Красная пластиковая пленка распадается на солнце и на воздухе в течение 7 дней. Здесь каждый флакон представляет день от 0 до 7 слева направо. Фото: Qiang Yue
Молекулярный состав пластика означает, что он не подходит для использования в бутылках для газировки или пакетах для покупок, поскольку он стабилен как функциональный материал только в темноте и без кислорода. Но под воздействием солнечного света и воздуха он быстро распадается и полностью разлагается в течение недели, не оставляя после себя разрушающих окружающую среду фрагментов микропластика. Впрочем, побочным продуктом процесса является встречающаяся в природе янтарная кислота, которая потенциально может быть переработана для коммерческого использования в фармацевтических препаратах или пищевых продуктах.
Однако та область, где пластик может найти применение, так это в гибкой электронике или смартфонах, где он будет изолирован от воздуха и света в течение всего срока службы. Луо считает, что материал может прослужить годами при таком использовании, а затем упростить утилизацию таких устройств после использования. Он планирует продолжить изучение возможностей этих типов разлагаемых пластиков, но отмечает, что до коммерциализации еще далеко.
Исследование было опубликовано в журнале Journal of the American Chemical Society.
