پلاستیک جدیدی که در عرض ۳ ساعت تجزیه میشود

پلاستیک یکی از مهمترین محصولات در سطح جهانی است و همه کاره بودن آن باعث شده تقریباً در تمام محصولات مورد استفاده قرار بگیرد؛ از قطعات الکترونیکی و مبلمان گرفته تا خودروها و اندام‌های مصنوعی. هیچ شکی نیست که پلاستیک نقض بسیار مهم و بزرگی را در صنعت ایفا می‌کند. اما از طرفی هم یک فاجعه زیست محیطی بسیار بزرگ است. بخاطر کند بودن فرایند تجزیه پلاستیک، محصولات پلاستیکی برای صدها سال در محل دفن زباله‌ها باقی می‌مانند و بدتر اینکه به تدریج مواد شیمیایی مضری تولید می‌کنند که می‌تواند وارد آب‌های زیرزمینی شود. این پلاستیک‌ها وارد دریا هم می‌شوند و می‌توانند به موجودات دریایی آسیب بزنند. سوزاندن و ذوب کردن آنها هم منجر به تولید گازهای گلخانه ای سمی‌می‌شود.

با این اوصاف تنها راه حل موجود، ساخت پلاستیکی است که در طبیعت باقی نماند. این همان چیزی است که محققان دانشگاه ایالتی داکوتای شمالی روی آن کار کرده اند. این محققان موفق به ساخت نوعی پلاستیک شده اند که با قرار گرفتن در معرض نور خورشید تجزیه می‌شود و کل فرایند تجزیه این پلاستیک فقط ۳ ساعت طول می‌کشد.

این تیم تحقیقاتی برای ساخت ماده جدید، از ترکیب مولکول‌های مشتق شده از فروکتوز – یک قند ساده که در مواد غذایی مثل میوه یافت می‌شود – و مولکول‌های جاذب نور بنام phototrigger استفاده کرده اند. محققان می‌توانند با گرم کردن این ترکیب، زنجیره‌های تکراری و طولانی از مولکول‌هایی را بسازند که بعد از سردشدن تبدیل به پلاستیک جامد می‌شوند.

محققان برای بررسی روند تجزیه پلاستیک جدید، آن را در معرض نور ماوراء بنفش با طول موج ۳۵۰ نانومتر که همان محدوده طول موجی ساطع شده از خورشید است، قرار دادند. این عمل باعث شد مولکول‌های جاذب نور زنجیره مولکولی را بشکنند و از آن جدا شوند و همین امر باعث شروع روند تجزیه پلاستیک شد. این روند در آزمایش اثبات کارایی این محققان بسیار کارآمد بود و فقط بعد از سه ساعت تاباندن نور ماوراء بنفش، پلاستیک تبدیل به یک محلول شفاف شد. ذوب شدن پلاستیک نشان می‌دهد که پلاستیک به مولکول‌های تشکیل دهنده اش تقلیل یافته است.

براساس مقاله این تیم تحقیقاتی در نشریه Angewandte Chemie، می‌توان این محلول ناشی از تجزیه پلاستیک را بازیافت کرد و برای ساخت محسولات پلاستیکی جدید مورد استفاده قرار داد. این ویژگی این پلاستیک جدید هم به محیط زیست کمک می‌کند زیرا به میزان زیادی تقاضا برای مواد خام را کاهش می‌دهد.

چون بسیاری از محصولات پلاستیکی باید مدام در معرض نور خورشید باشند، این پلاستیک جدید برای بسیاری از کاربردها مناسب نیست. اما این پلاستیک جدید برای تولید ابزارهای الکترونیکی بسیار مفید هستند زیرا بازیافت این محصولات معمولاً بسیار دشوار است و به همین خاطر برای مدت طولانی در طبیعت می‌مانند.

محققان امیدوارند بتوانند با توسعه بیشتر این نوع پلاستیک ، بتوانند آن را به یک محصول تجاری تبدیل کنند. اما رسیدن به این هدف باید قبل از هر چیز تاثیرگذاری مولکول‌های جاذب نور روی برخی از خواص پلاستیک مثل ماندگاری آن، کار کنند.

منبع: ساختنی ها