Учёные создали пластик с программируемым сроком годности
Учёные разработали самодеструктирующий пластик, способный разлагаться естественным образом по требованию. Исследование, проведённое под руководством химика Юйвэя Гу из Университета Рутгерса, было вдохновлено природными полимерами. Наблюдая за пластиковым мусором во время похода в государственном парке Беар-Маунтин, учёный задался вопросом, почему природные полимеры, такие как ДНК и белки, разлагаются, а созданные человеком пластмассы — нет. Разгадка, как выяснилось, заключается в химической структуре.
Команда исследователей скопировала природную стратегию, встроив в структуру пластика специальные вспомогательные химические группы. Эти группы, расположенные в стратегических позициях, действуют подобно линии сгиба на бумаге: материал остаётся прочным в течение всего срока службы, но начинает легко разрушаться под воздействием определённых повседневных триггеров, таких как ультрафиолетовый свет или ионы металлов, без необходимости в нагреве или агрессивных химикатах. Ключевой особенностью подхода является контроль над скоростью деградации. Меняя пространственное расположение этих групп, учёные могут создавать пластики, которые разрушаются за несколько дней, месяцев или лет, в зависимости от назначения продукта.
Это открытие не только решает проблему накопления пластиковых отходов, но и открывает путь к созданию «умных» материалов. Перспективы применения включают медицинские капсулы для высвобождения лекарств по графику и временные покрытия, которые стираются сами собой. Исследователи продолжают работу над оценкой безопасности продуктов разложения, совместимости с существующими производственными процессами и поиском способов широкого применения новой химической стратегии.
Исследование было в научном журнале Nature Chemistry.