プラスチック汚染との戦いはさまざまな分野で戦われています。この素材の問題点の 1 つは、
今日、ほとんどのプラスチックは石油由来の化学物質。個々のモノマー間に強い炭素結合を形成するように処理され、それらが結合して長鎖になり、ポリプロピレンポリマーを形成します。そのようなプロセスは自然界では発生しないため、そのような結合が自然の生息地で崩壊することは非常に困難です。
プラスチックに関する多くの研究これらのチェーンをより効率的に切断し、材料を再利用できるようにする新しいリサイクル方法に焦点を当てています。同時に、一部の科学者は、たとえば天然素材から、使用後に素材を分解する特殊な酵素を使用して、完全にリサイクル可能なプラスチックの作成に取り組んでいます。
これが最も有望なグリーンプラスチックのブレークスルーの5つです。
木粉バイオプラスチック：3ヶ月で分解
イェール大学のチームが合同木粉と生分解性溶剤。その結果、科学者たちは製材所の廃棄物を、水素結合とナノスケールで織り交ぜられた有機ポリマーとセルロースの懸濁液に変えました。次に、研究の過程で、科学者は懸濁液をバイオプラスチックにキャストしました。
その後、科学者たちは実験を行いました。彼らはバイオプラスチックのシートを土壌に浸し、そこで分子結合が2週間で破壊され始め、サンプルは3か月で完全に分解されました。バイオプラスチックはまた、高い機械的強度、流体保持安定性、および耐紫外線性を示しました。
急速に分解することに加えて、バイオプラスチックは元の懸濁液の形に戻すこともできます。これにより、溶剤を回収して再利用できます。
研究は雑誌に掲載されました自然の持続可能性。
廃棄物からのバイオプラスチック：12ヶ月で生分解性
にちなんで名付けられた生産システムおよび設計技術研究所の科学者ドイツのフラウンホーファーは、大量の残留ミネラルを含む脂肪の形で産業廃棄物を使用していました。
発酵チャンバー内で、遺伝子組み換えバクテリアはこれらのミネラルを生体高分子であるポリヒドロキシブチレート（PHB）に代謝しました。微生物はそれをエネルギー源として液体の形で細胞に貯蔵しました。
細菌のポリヒドロキシ酪酸顆粒
Fraunhofer IPK / Andy King
その後、PHBが解散した後、科学者はそれを独自の化学添加物と混合しました。彼らの助けを借りて、PHBはすぐに固まりました。その結果、バイオ由来のポリエステルができあがります。開発の著者は、この材料がポリプロピレンと同様の特性を示すことを示しました。
実験では、PHBベースのポリエステルを埋め立て地に置くと、天然の微生物が6〜12か月以内に完全に破壊することも示されています。
内蔵酵素は数日で材料を分解します
研究所の科学者たちバークレーは、少量の市販の酵素をプラスチック自体に直接埋め込む方法を開発しました。これにより、材料がどこに到達しても自然に分解されます。
同時に、プラスチックが安定したままになるようにフォームでは、研究者は材料に4モノマーのランダムヘテロポリマー（RHP）を追加しました。その任務は、互いに数ナノメートルの距離で酵素を分散させることです。
堆肥化前および堆肥化中に酵素が埋め込まれた新しい生分解性プラスチックのサンプル
カリフォルニア大学バークレー校
その結果できたのがプラスチックであり、通常の使用では安定性を保ちますが、堆肥土壌または熱水と接触した場合にのみ分解し始めます。チームはテストの結果、プラスチックを室温の水に 3 か月間浸しても劣化が起こらないことを発見しました。このプロセスは、温度がわずかに上昇した場合にのみ開始されます。
通常の水よりも暖かい水では、新しいプラスチックは数日で完全に破壊されます。
カリフォルニア大学バークレー校
チームはすでに新しい分解性プラスチックの特許を申請しており、それを商業化するためのスタートアップを設立しました。
研究は雑誌に掲載されました自然。
植物ベースのバイオプラスチック：4年で分解します
NECは金型も手掛けている環境に優しいプラスチックを使用し、従来のプラスチックと同じくらい耐久性がありながら、より環境に優しい材料を作成するためのレシピを作成しました。新しい NeCycle 素材は、木材やわらなどの非食用植物から得られるセルロースを 50% 含んでいます。開発者らは、従来のプラスチックと同様に射出成形に使用できると指摘している。
NECは、あらゆる種類の製品向けに、顆粒または成形部品の形で新しいバイオプラスチックを作成しました
これにより、と同じ特性が得られます従来のプラスチック。同時に、その作成時に化石資源を使用せず、自然環境を汚染せず、約4年で分解します。 NECはすでにNeCycleの量産の準備ができていると述べた。
プラスチックは日光の下で1週間で崩壊します
中国の研究者らは、太陽光と酸素にさらされるとわずか 1 週間で分解する新しいタイプのプラスチックを開発しました。
作者が偶然出てきた新素材研究中国華中科技大学の梁羅は、改良されたタイプの化学センサーに取り組んでいます。材料科学者は、pHレベルに応じて色が変化する新しいポリマーフィルムを開発していました。このプロセスは、材料の独特の分子構造によって推進されました。モノマーの鎖は、フィルムに暗赤色を与え、これらの結合が切断されるとそれを運び去ります。
彼のチームの実験を通して、羅は発見しましたフィルムの暗赤色はすぐに消え、材料自体は日光の下で数日後に分解しました。これらの結合を断ち切ることは、まさにプラスチック加工研究の共通の目標です。
プラスチックはボトルの使用には適していません炭酸飲料や買い物袋から、日光や空気にさらされるとすぐに分解し、1週間以内に完全に分解します。同時に、環境を破壊するマイクロプラスチックの破片を残すことなく。新しいプラスチックが役立つのは、フレキシブルエレクトロニクスやスマートフォンです。そこでは、一生の間、空気や光から隔離されます。
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