Простой химический трюк может положить конец вечному пластику
Химики, вдохновлённые природными полимерами, создали пластик с программируемым сроком жизни, который может разлагаться под действием света или простых сигналов
Короткое резюме
Химики из Университета Рутгерса разработали принципиально новый подход к созданию пластиков, способных разлагаться в обычных условиях. Вдохновлённый наблюдением за природными полимерами (ДНК, белки), профессор Ювэй Гу с коллегами встроил в синтетический пластик молекулярные «слабые звенья», имитирующие структурные особенности биополимеров. Это позволяет материалу сохранять прочность во время использования, но начинать распадаться по заданному сценарию — от дней до лет.
Ключевым открытием стало то, что скорость деградации можно точно программировать, изменяя пространственную ориентацию и расположение встроенных химических групп. Разложение можно инициировать изначально или активировать позже с помощью ультрафиолетового света или ионов металлов. При этом общий химический состав пластика не меняется, что сохраняет его эксплуатационные свойства до момента активации распада.
Технология открывает путь к созданию пластиков со сроком службы, соответствующим их применению (например, одноразовая упаковка или долговечные детали), а также к разработке умных материалов, таких как капсулы для контролируемой доставки лекарств. Исследователи продолжают работу по оценке безопасности продуктов распада и адаптации метода для существующих промышленных процессов.
Биомиметический принцип
Секрет разлагаемости заложен в копировании тонких структурных особенностей природных полимеров (ДНК, белки), которые содержат встроенные «точки выхода» для контролируемого распада
Программируемая скорость деградации
Изменяя пространственное расположение химических групп в полимере, можно точно задать скорость его распада — от нескольких дней до многих лет, подстраиваясь под срок службы изделия
Внешние триггеры распада
Процесс деградации можно активировать или контролировать с помощью внешних сигналов, таких как ультрафиолетовый свет или простые химические агенты (ионы металлов)
Сохранение эксплуатационных свойств
Пластик сохраняет свою прочность и функциональность в течение всего срока службы, так как химический состав до активации распада остаётся неизменным; «слабое звено» активируется только по сигналу
Текст сгенерирован с использованием ИИ
