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新型塑料一夜之间溶解于海洋且不留任何微塑料

文章来源：新能源网更新时间：2025-03-31 15:24:12

塑料坚固耐用，在使用时非常好，但当它们最终进入环境时就令人沮丧了。日本理化学研究所的科学家开发了一种新型塑料，它在日常使用中同样稳定，但在盐水中会迅速溶解，留下安全的化合物。

新型可生物降解塑料的样品片日本理化学研究所

塑料的优点在于它们由牢固的共价键组成，这些共价键将分子结合在一起，这意味着它们需要很大的能量才能分解。这就是为什么它们如此坚固、耐用，非常适合从包装到玩具等各种用途。

但是，当塑料产品的使用寿命结束后，这些牢固的粘合力就会变成一个问题。用过一次就扔掉的杯子会在垃圾填埋场里放置几十年甚至几百年，直到完全分解。分解后，它会形成微塑料碎片，这些碎片出现在自然界的各个角落，包括我们自己的身体，它们以我们才刚刚开始理解的方式对我们的健康造成严重破坏。

日本理化学研究所的研究人员现在开发出了一种新型塑料，在需要时，它可以像普通塑料一样发挥作用，而在不需要时，它可以很容易地分解成安全的化合物。据该团队介绍，它是由所谓的超分子聚合物制成的，这种聚合物具有可逆键，其功能类似于可以粘贴、移除和重新粘贴的便签。

该团队希望制造一种特定类型的超分子聚合物，这种聚合物不仅强度足以满足塑料的通常用途，而且还可以在需要时在温和条件下快速分解，只留下无毒化合物。

在筛选了一系列分子后，研究人员发现了一种似乎具有正确特性的特定组合——六偏磷酸钠（一种常见的食品添加剂）和基于胍离子的单体（用于肥料）。当这两种化合物在水中混合时，它们会形成一种粘稠的物质，干燥后可形成塑料。

两种成分之间的反应会在分子之间形成“盐桥”，使材料变得坚固而柔韧，就像传统塑料一样。然而，当它们浸泡在盐水中时，电解质会解开这些键，材料就会溶解。

艺术家对这种新型塑料的印象图，展示了其在水面上的强键以及在浸入盐水时如何分解

在实践中，研究团队发现这种材料在使用过程中与普通塑料一样坚固，并且不易燃、无色透明。但浸入盐水中后，塑料在约八个半小时内完全溶解。

当然，任何可降解塑料材料都存在一个主要障碍：如果它在你想要之前就与催化剂接触并被分解怎么办？毕竟，如果某些液体能溶解塑料杯，塑料杯就没用了。

在这种情况下，研究小组发现，涂上疏水涂层可以防止材料过早分解。当你最终想要丢弃它时，只需在表面上轻轻一划，盐水就会重新渗入，使材料像未涂层的薄板一样快速溶解。

虽然一些可生物降解的塑料仍会留下有害的微塑料，但这种物质会分解成氮和磷，而氮和磷是植物和微生物的有用营养物质。话虽如此，过多的微塑料也会破坏环境，因此该团队建议最好的方法可能是在专门的工厂进行大部分回收，在那里可以回收产生的元素以供将来使用。

但如果其中一些最终流入海洋，与目前的塑料垃圾相比，其危害将小得多，甚至可能有益。

描述这项研究的论文发表在《科学》杂志上。

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