Международная группа исследователей из Эдинбургского университета и Университета прикладных наук Кайзерслаутерн-Ландау в Германии разработала инновационный метод, позволяющий превращать пластик в новые материалы с особыми свойствами, которые разлагаются значительно быстрее. По мнению специалистов, внедрение этой технологии для переработки пластика, например, используемого в пищевой упаковке и 3D-печати, может стать важным шагом в решении глобальной проблемы пластикового загрязнения.
На сегодняшний день около 99% всего пластика, находящегося в обращении, не поддается биологическому разложению. При этом экологичные альтернативы либо разлагаются крайне медленно, либо требуют для переработки высоких температур и агрессивных химикатов.
Суть нового метода заключается в изменении химической структуры обычного пластика. В ходе процесса из полимерной цепи удаляются некоторые атомы кислорода, связанные с углеродом, и на их место встраиваются атомы серы. Для этого используется специальный тионирующий агент. Преобразование происходит всего в один этап, что делает технологию простой и масштабируемой для промышленного применения.
В результате такой модификации образуются длинные молекулы политиоэфира. Углерод-серные связи в их структуре значительно слабее традиционных углерод-кислородных связей. Это не только позволяет создавать материалы с новыми физическими свойствами, но и делает их гораздо более доступными для последующей переработки.
В ходе экспериментов исследователи применили свой метод к поликапролактону — биоразлагаемому пластику, который активно используется в пищевой промышленности, 3D-печати и при создании биомедицинских имплантов.
«Тионирование полиэфиров — сложная задача, так как эти материалы менее реакционноспособны по отношению к тионированию, чем многие другие полимеры. Получить политиоэфиры традиционными способами непросто. Это открытие особенно ценно тем, что мы успешно разработали стратегию, открывающую путь к созданию совершенно новых материалов, содержащих серу», — отметила доктор Дженнифер Гарден с химического факультета Эдинбургского университета.
Она также подчеркнула важность командной работы и выразила надежду на дальнейшие исследования в этой многообещающей области. При этом ученые признают, что для полного понимания воздействия продуктов распада новых политиоэфиров на окружающую среду потребуются дополнительные тесты.
Читайте также на Mail Наука, как загрязнение воздуха убивает людей и что с этим делать
