這種塑膠可以一次又一次地回收利用

塑膠有著美好的未來。

一種新型塑料，當接觸到正確的化學物質時，可以分解成與其來源相同的基本構件，並一次又一次地重建。可回收材料更耐用研究人員在 4 月 27 日發表的報告中稱，與先前製造可重複使用塑膠的嘗試相比，科學。

設計易於重複使用的塑膠是解決全球塑膠垃圾問題的方法之一。 只關於有史以來 10% 的塑膠被回收利用，根據 2017 年的一項研究科學進步。 但這種材料非常便宜且有用，每年都會生產數億噸。

塑膠回收的一個主要障礙是大多數塑膠會降解成無法立即使用的分子。 將這些分子轉化回塑膠或其他產品需要許多化學反應，這使得回收過程效率較低。 儘管可生物降解塑膠近年來變得流行，但只有在適當的微生物存在的情況下它們才會分解。 通常，這些塑膠最終會滯留在垃圾掩埋場或漂浮在海洋中。 製造出無需額外加工和淨化即可分解為構件並重複使用的塑料，有助於減少污染的累積。

但愛丁堡大學的聚合物化學家邁克爾·謝弗（Michael Shaver）並沒有參與這項研究，他說，設計這種塑膠聚合物是一種平衡行為。 聚合物是小分子的長鏈，稱為單體，它們像繩子上的珠子一樣連接在一起。 需要極端溫度或太多化學誘導才能連接成聚合物的單體可能不是實用的構建單元。 由此產生的聚合物需要在足夠高的溫度下保持穩定，也就是說，將熱咖啡倒入由它們製成的杯子中不會破壞鏈的穩定性並使塑料融化成粘稠的水坑。

柯林斯堡科羅拉多州立大學的高分子化學家朱建波和他的同事著手解決這個挑戰。 該團隊過去曾有過一些運氣，創造了一種可以分解為其起始分子的聚合物。 但他們的實驗室和同一軌道上的其他實驗室製造的塑膠太軟且對溫度敏感，無法有太多實際用途。

這一次，朱和他的同事修改了他們之前的一個創造，一個小環狀分子，透過添加另一個環來將分子支撐成特定的構象。 這種剛性有助於單體在室溫下快速連接在一起，形成熱穩定的聚合物鏈。

然後，當暴露於某些溫和的化學物質或足夠高的熱量時，聚合物會降解回單體。 研究人員能夠多次重複這個循環，表明從理論上講，這種聚合物可以無限地回收。

雖然每個單體都被鎖定在特定的構像中，但並非所有單體都具有相同的形狀，即使它們是由相同的化學配方製成的。 朱說，混合兩種不同構象的單體可以製造出更堅固的塑膠。

「這可能是目前最好的系統，」謝弗說。

儘管如此，它還並不完美：朱和他的同事計劃在未來更多地修改單體設計，以使最終的塑料不那麼脆。 最終，他們希望將該產品商業化。