全世界每一年抛弃数亿吨塑料。图片来历:Cavan Images/Alamy
2022年,全世界被抛弃的塑料跨越2.5亿吨,此中仅14%获得收受接管使用,其余均被点火或者填埋。实用型可降解塑料的构思已经存于至少35年,人们曾经测验考试用竹子、海藻等各类原质料制造这种塑料。但实际是,很多此类质料难以经由过程堆肥降解,且出产商常做出不切现实的承诺。
如今,美国罗格斯年夜学的顾玉伟(音)及同事正于研发一种可调控塑料寿命的技能,使塑料能于堆肥或者天然情况中快速分化。
顾玉伟想知道,为何DNA、RNA等自然长链聚合物能相对于快速降解,而塑料等合成聚合物却难以实现?是否有要领可否复制自然聚合物的降解机制?
自然聚合物中含有一种名为“临近基团”的化学布局,能促成解构历程。这类布局可激发称为“亲核进犯”的内部反映,从而堵截聚合物链的化学键。这对于平凡塑料而言需要耗损年夜量能量。
顾玉伟团队仿照自然临近基团创造出人工化学布局,并将其融入新型塑料的制造历程中。他们发明,由此制患上的质料能轻松分化,且经由过程调解添加物的布局,可以切确调控质料于解构前连结完备的时间。
塑料分化后,长聚合物链会被转化成小份子碎片,顾玉伟但愿这些小碎片要末用来制造新型塑料,要末安全地消融于情况中。
“这项计谋最合用在需要于数天至数月内可控降解的塑料,是以咱们看好其于食物包装等短时间消费品范畴的运用潜力。”顾玉伟暗示,“今朝该技能尚不合适需要不变数十年才降解的塑料,例如修建质料或者持久利用的布局部件。”
但于这种塑料实现贸易化以前,仍有若干问题需要解决。起首,塑料解构后孕育发生的液体由聚合物链片断构成,需经由过程进一步测试以确保这类混淆物无毒,可安全开释到天然情况中。其次,今朝该质料的解构历程需要紫外线触发,是以,于团队研发出可于暗中情况中分化的质料以前,任何被掩埋或者笼罩的塑料仍将于情况中险些永世存留。
相干论文信息:https://doi.org/10.1038/s41557-025-02007-3
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全世界每一年抛弃数亿吨塑料。图片来历:Cavan Images/Alamy
2022年,全世界被抛弃的塑料跨越2.5亿吨,此中仅14%获得收受接管使用,其余均被点火或者填埋。实用型可降解塑料的构思已经存于至少35年,人们曾经测验考试用竹子、海藻等各类原质料制造这种塑料。但实际是,很多此类质料难以经由过程堆肥降解,且出产商常做出不切现实的承诺。
如今,美国罗格斯年夜学的顾玉伟(音)及同事正于研发一种可调控塑料寿命的技能,使塑料能于堆肥或者天然情况中快速分化。
顾玉伟想知道,为何DNA、RNA等自然长链聚合物能相对于快速降解,而塑料等合成聚合物却难以实现?是否有要领可否复制自然聚合物的降解机制?
自然聚合物中含有一种名为“临近基团”的化学布局,能促成解构历程。这类布局可激发称为“亲核进犯”的内部反映,从而堵截聚合物链的化学键。这对于平凡塑料而言需要耗损年夜量能量。
顾玉伟团队仿照自然临近基团创造出人工化学布局,并将其融入新型塑料的制造历程中。他们发明,由此制患上的质料能轻松分化,且经由过程调解添加物的布局,可以切确调控质料于解构前连结完备的时间。
塑料分化后,长聚合物链会被转化成小份子碎片,顾玉伟但愿这些小碎片要末用来制造新型塑料,要末安全地消融于情况中。
“这项计谋最合用在需要于数天至数月内可控降解的塑料,是以咱们看好其于食物包装等短时间消费品范畴的运用潜力。”顾玉伟暗示,“今朝该技能尚不合适需要不变数十年才降解的塑料,例如修建质料或者持久利用的布局部件。”
但于这种塑料实现贸易化以前,仍有若干问题需要解决。起首,塑料解构后孕育发生的液体由聚合物链片断构成,需经由过程进一步测试以确保这类混淆物无毒,可安全开释到天然情况中。其次,今朝该质料的解构历程需要紫外线触发,是以,于团队研发出可于暗中情况中分化的质料以前,任何被掩埋或者笼罩的塑料仍将于情况中险些永世存留。
相干论文信息:https://doi.org/10.1038/s41557-025-02007-3
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