Учёные разработали саморазрушающийся пластик, который исчезнет по команде

Американские химики создали новый полимер, имитирующий природные макромолекулы, с уникальной возможностью контролировать его прочность и скорость разложения за счёт внедрения дополнительных ответвлений в молекулярные цепочки. Это открывает путь к более эффективной и дешёвой переработке пластика, сообщила пресс-служба Университета Ратгерс.


«Природные полимеры — белки, ДНК, РНК, целлюлоза — широко распространены в живых организмах, однако мы не наблюдаем их накопления в окружающей среде, как это происходит с синтетическим пластиком. Мы смогли воспроизвести ключевые свойства этих молекул, позволяющие им быстро разлагаться после завершения срока службы, и перенести их на искусственные полимеры», — отметил доцент Университета Ратгерс Гу Юйвэй.

В мире ведутся активные исследования, направленные на создание природоподобных полимеров, которые сочетают высокие эксплуатационные характеристики с возможностью быстрого разложения при попадании в природу или организм животных и человека. До сих пор такие материалы либо быстро разлагались, но были менее прочными, либо сохраняли прочность, но долго оставались в окружающей среде.

Предложенный американскими учёными подход позволяет регулировать скорость разрушения пластика, не снижая его структурной устойчивости. Метод основан на принципах, используемых природой для контроля стабильности биомолекул. В живых клетках полимеры содержат специфические ответвления, которые меняют форму во внеклеточной среде, делая молекулы нестабильными и ускоряя их распад.

Исследователи смогли воспроизвести этот механизм в искусственных полимерах. Новые материалы сохраняют прочность аналогов, но способны быстро разрушаться под воздействием ультрафиолетового излучения или определённых ионов в среде. Это позволяет создавать как высокопрочные изделия для промышленного применения, так и быстроразлагаемую упаковку, способную полностью распадаться за несколько часов или дней.

По словам специалистов, внедрение таких полимеров может значительно снизить затраты на утилизацию пластика и уменьшить его накопление в окружающей среде, обеспечивая одновременно долговечность материалов там, где это необходимо, и быструю биодеградацию там, где это безопасно для экосистем.

Читайте также: