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新塑膠問世 溫水浸泡即可分解

新發明的塑膠在堆肥中放置約三天就會自行分解。(Christopher DelRe, UC Berkeley)
新發明的塑膠在堆肥中放置約三天就會自行分解。(Christopher DelRe, UC Berkeley)

編譯/張妮
遍布全球的塑膠汙染是人類面臨的一大難題,近幾年科學家開發了一些可生物分解或可以作為土壤肥料的塑膠來改善這個情況。近日有項研究發明了一種新塑膠,使用完後,人們只需在自己家裡用溫水浸泡幾天,就能將該塑膠分解掉,而且還可以作為土壤的肥料。

這種新塑膠材料是在現有塑膠上加入一種酵素分子製成的。聚乳酸(PLA)和聚己內酯(PCL)這兩種材料是目前常見可分解作為肥料的塑膠材料。研究人員在這些材料裡面加入特別的酵素分子,能夠把塑膠分解變成乳酸(Lactic acid),成為土壤中微生物需要的養分。

遍布全球的塑膠汙染是人類面臨的一大難題,近幾年科學家開發了一些可生物分解或可以作為土壤肥料的塑膠來改善這個情況。近日有項研究發明了一種新塑膠,使用完後,人們只需在自己家裡用溫水浸泡幾天,就能將該塑膠分解掉,而且還可以作為土壤的肥料。

這種新塑膠材料是在現有塑膠上加入一種酵素分子製成的。聚乳酸(PLA)和聚己內酯(PCL)這兩種材料是目前常見可分解作為肥料的塑膠材料。研究人員在這些材料裡面加入特別的酵素分子,能夠把塑膠分解變成乳酸(Lactic acid),成為土壤中微生物需要的養分。

研究人員將這種酵素包在聚合物裡面,再放到塑膠纖維裡面,這不會改變塑膠的質感,造出的新塑膠看起來和用起來仍然和普通的塑膠沒有區別;只有在遇到水和一定溫度的時候,這種塑膠才會體現出它的獨特之處。

要觸發分解,需添加水和一些熱量,實驗顯示,將加了酵素的PLA塑膠放置於工業堆肥,並在50℃的條件下,塑膠可在6天內被分解;而加了酵素的PCL,在40℃的工業堆肥中,約兩三天就可分解。且高達98%的塑膠都被分解成小分子的形式,不會產生任何微塑膠顆粒。

這份研究的主要作者之一,加州大學柏克萊分校材料科學與工程、化學教授Ting Xu說:「我們的材料可以解決一次性塑膠用品一直存在的難分解的問題。」

研究組指出,這種塑膠在室溫下和稍微潮溼的環境中,並不會開始分解。也就是說,如果用這種材料製造一件襯衫,在身體出汗、或用冷水洗滌的情況下並不會受損。

Ting Xu說,這種材料遇到溫水的確會觸發分解過程,但這正是優勢,「人們在自己家就可以毫不費力地處理這些材料,把它們變成肥料。」把這種材料泡在水裡面,再將水加熱到所需的溫度後放置一旁,幾天以後它們就消失了。

現在,研究組正在嘗試把這種方法應用於其他類型的塑膠上,試著對分解的程度進行控制,例如部分分解,留下一部分可以回收再造新的塑膠。

這項新研究4月21日發表於《自然》(Nature)期刊。◇