Японские ученые из Института физико-химических исследований RIKEN создали инновационный пластик, который способен полностью разлагаться в воде, не оставляя следов вредного микропластика. Описание этого достижения опубликовано в авторитетном издании Science.
Исследователи сосредоточили свои усилия на устранении проблемы загрязнения окружающей среды пластиком, используя супрамолекулярные полимеры. Эти соединения характеризуются структурой, поддерживаемой обратимыми взаимодействиями. Разработка нового пластика заключалась в комбинировании двух ионных мономеров, которые образуют сшитые солевые мостики.
На начальных этапах исследований один из мономеров выступал как пищевая добавка гексаметафосфат натрия, а второй базировался на гуанидиниевых ионах. Оба вещества способны биологически разлагаться благодаря усвоению бактериями.
Уникальность материала заключается в его способности разлагаться, не подвергаясь воздействию неблагополучных условий. Структуры солевых мостиков остаются устойчивыми и необратимыми, а их разложение происходит только при контакте с электролитами, содержащимися в морской воде. Этот важный шаг был достигнут за счет инновационного метода создания избирательно необратимых поперечных связей.
Тесты нового пластика выявили его нетоксичность и негорючие свойства. В отличие от других термопластиков, его можно подвергать переработке при температуре выше 120°C.
В ходе экспериментов с различными видами сульфатов гуанидиния, исследователи создали пластики с различной степенью твердости и прочности на разрыв. Эти характеристики не уступают, а в некоторых случаях превосходят, способности обычных полимеров.
- Перспективность нового материала заключается в возможностях его настройки под специфические нужды, включая создание износостойких покрытий или гибких, похожих на силикон, пластмасс.
Команда также изучила возможности переработки и биоразлагаемости нового пластика. В условиях почвы материал полностью разлагается в течение 10 дней, обогащая ее фосфатами и азотистыми соединениями.
Более того, данная технология может обеспечить эффективный метод очистки воды от микропластика.