Японские ученые разработали пластик нового поколения, который, не теряя своих качеств при использовании, может раствориться в соленой воде за одну ночь. После себя он оставляет безопасные соединения, что благоприятно отражается на окружающей среде. Исследовательские данные об этом разместил журнал Science.
Пластик используется повсюду — в быту, промышленности, медицине и других сферах. Благодаря прочным ковалентным связям, которые удерживают молекулы вместе, для его разрушения нужно много энергии. Однако если в применении это свойство можно назвать положительным, то при окончании срока службы это становится большой проблемой. Перед тем как разложиться, например, пластиковая бутылка может пролежать около 400 лет. Но дело не только в продолжительности разложения. Важно и то, что во время этого процесса пластик превращается в микропластик. Мельчайшие частицы уходят в почву и воду, а после попадают в организмы живых существ и наносят огромный вред.
Ученые из Центра изучения новых материалов RIKEN добились того, что смогли создать пластик, который разлагается на безопасные соединения тогда, когда наступает время утилизации. Он состоит из супрамолекулярных полимеров — полимерных массивов мономерных звеньев, которые соединены обратимыми и высоконаправленными вторичными взаимодействиями, то есть нековалентными связями.
Для получения нужных свойств исследователи изучили ряд молекул для определения нужной комбинации. Им удалось добиться такого эффекта, чтобы материал был гибким, прочным и вел себя как привычный пластик, но при погружении в соленую воду растворялся.
На вид новый пластик получился прозрачным. В соленой воде он растворился за 8,5 часов. Помимо этого, он не воспламеняется. Но практические испытания натолкнули ученых на проблему: что делать, если такой материал раньше положенного срока растворится при контакте с соленой водой. Ученые решили нанести гидрофобное покрытие. Это помогло предотвратить преждевременное разложение. Таким образом, чтобы утилизировать новый пластик, нужно нанести механические повреждения поверхности (зачистить ее) и соленая вода проникнет внутрь.
Ученые пришли к выводу, что если такой пластик будет попадать в океан, то это будет менее вредно для окружающей среды. Соответственно, будет меньше вреда и для здоровья человека.
