塑料经久耐用,这在使用时很好,但在丢弃后就不那么好了。现在,康斯坦茨大学的化学家已经开发出一种新型塑料,它具有普通塑料的所有耐用性,但会在几个月甚至几天内生物降解。
塑料是我们这个时代最紧迫的环境问题之一。由于其多功能性、强度以及防水和耐热性,它出现在数量惊人的产品中。但在产品的使用寿命结束后,这些优点就变成了缺点,因为塑料垃圾在降解之前会堵塞垃圾填埋场和海洋数千年。同样,这种力量也使回收变得棘手。
毫不奇怪,大量研究都集中在设计新型塑料上,这些塑料在完成工作后可以更快地生物降解。现在,康斯坦茨大学的一个团队创造了一个有前途的新候选人。
这种新材料被称为polyester-2,18,它由两个模块组成——一个包含两个碳原子的短二醇单元和一个包含18个碳原子的二羧酸。虽然它保持了致密的晶体结构,使HDPE等普通塑料具有耐用性,但该团队插入了化学“断裂点”,使材料能够分解成可以回收和再利用的基础模块。作为奖励,该团队表示基本模块可以从可再生资源中获得。
在使用天然存在的酶进行的实验室测试中,聚酯在几天内就完全分解了。在标准工业堆肥厂使用其他微生物进行的进一步测试耗时约两个月,速度仍然快得惊人。这些实验表明,这种材料不仅可以被有意分解,而且如果其中一些确实进入土壤或海洋,也应该不会造成太大问题。
“我们也对这种快速降解感到惊讶,”该研究的通讯作者斯特凡·梅金说。“当然,我们不能将堆肥厂的结果一对一地转移到任何可以想象的环境条件中。但他们确实证实了材料确实是可生物降解的,并且表明如果它无意中释放到环境中,它的持久性远低于HDPE等塑料。”
该团队计划继续研究新型聚酯的可回收性和生物降解性,以及如何将其用于3D打印和包装材料。