Пластик запрограммировали на четкий срок службы: он сможет распадаться всего за пару дней

Команда ученые выяснила, что если добавить к пластику химические вещества, похожие на полимеры, такие как ДНК, то материалы смогут разлагаться за дни, месяцы или годы. Пластик больше не будет загрязнять окружающую среду на протяжении столетий, пишет New Scientist.

Исследователи считают, что новый метод подарит людям пластиковые изделия, которые будут служить своим целям, а затем безопасно самоуничтожаться.

Только в 2022 году в мире было выброшено более четверти миллиарда тонн пластика, из которых только 14% было переработано. Остальная часть мусора была либо сожжена, либо захоронена.

Автор исследования Ювэй Гу и его коллеги из Ратгерского университета штата Нью-Джерси разработали технологию создания пластика с точно заданным сроком службы. Такой пластик сможет быстро разлагаться как в компосте, так и в естественной среде.

Гу искал ответ на вопрос о том, почему природные длинноцепочечные полимеры, такие как ДНК и РНК, разлагаются относительно быстро. Но синтетические полимеры, такие как пластик, могут разлагаться столетиями.

Оказалось, что природные полимеры содержат химические структуры, которые способствуют самоуничтожению. Такие структуры запускают внутренние реакции, известные под названием нуклеофильные атаки. Они разрывают связи в полимерных цепях – процесс, который требует больших энергетических затрат в случае обычных пластиков.

Команда Гу создала похожи химический структуры, но только искусственные. Их добавляли при создании разного рода пластиков. Ученые увидели, что полученный материал легко разлагается. Более того, если изменять структуру добавок, то также будет меняться время того, как долго прослужит материал.

После разложения такого пластика длинные полимерные цепи превращаются в мелкие фрагменты, что может быть использовано для производства новых пластиков. Также эти более мелкие фрагменты смогут безопасно растворяться в окружающей среде.

“Эта стратегия лучше всего подходит для пластиков, которые разлагаются контролируемым образом в течение нескольких дней или месяцев, поэтому мы видим большой потенциал для таких применений, как упаковка пищевых продуктов и другие недолговечные потребительские материалы”, — говорит Гу.

Автор исследования признается, что такая технология пока не подходит для пластиков, которые должны служить на протяжении десятилетий, как строительный материалы.