플라스틱 오염과의 싸움은 여러 전선에서 진행되고 있습니다. 이 자료의 문제점 중 하나는
오늘날 대부분의 플라스틱은기름에서 추출한 화학 물질. 이것은 폴리프로필렌 중합체를 형성하기 위해 긴 사슬로 결합되는 개별 단량체 사이에 강한 탄소 결합을 형성하도록 가공됩니다. 이러한 과정은 자연에서 발생하지 않으므로 이러한 결합이 자연 서식지에서 분해되는 것은 매우 어렵습니다.
플라스틱에 대한 많은 연구은 이러한 사슬을 보다 효율적으로 끊고 재료를 재사용할 수 있는 새로운 재활용 방법에 중점을 둡니다. 동시에 일부 과학자들은 천연 재료와 사용 후 재료를 분해하는 특수 효소로 완전히 재활용 가능한 플라스틱을 만들기 위해 노력하고 있습니다.
가장 유망한 친환경 플라스틱 혁신 5가지를 소개합니다.
목분 바이오 플라스틱: 3개월 만에 분해
예일 대학의 팀이 결합되었습니다.목분 및 생분해성 용매. 결과적으로 과학자들은 제재소 폐기물을 유기 고분자와 셀룰로오스의 현탁액으로 바꾸고 수소 결합과 나노 규모로 짜여졌습니다. 그런 다음 연구 과정에서 과학자들은 현탁액을 바이오플라스트에 주입했습니다.
그 후 과학자들은 실험을 수행했습니다.그들은 바이오플라스틱 시트를 토양에 담가 2주 만에 분자 결합이 무너지기 시작했고 샘플은 3개월 만에 완전히 분해되었습니다. 바이오플라스틱은 또한 높은 기계적 강도, 유체 보유 안정성 및 UV 저항성을 나타냈다.
빠르게 분해되는 것 외에도 바이오플라스틱은 원래의 현탁액 형태로 되돌릴 수도 있습니다. 이를 통해 용매를 회수하고 재사용할 수 있습니다.
해당 연구는 저널에 게재되었습니다.자연 지속 가능성.
폐기물 바이오플라스틱: 12개월 만에 생분해
생산 시스템 및 디자인 기술 연구소의 과학자들의 이름을 따서 명명되었습니다. 독일의 프라운호퍼(Fraunhofer)는 잔류미네랄이 많이 함유된 지방형태의 산업폐기물을 사용하였다.
발효실에서 유전자 변형박테리아는 이러한 미네랄을 생체 고분자인 폴리하이드록시부티레이트(PHB)로 대사했습니다. 미생물은 이를 에너지원으로 액체 형태로 세포에 저장했습니다.
세균성 폴리하이드록시부티레이트 과립
프라운호퍼 IPK / 앤디 킹
PHB가 후속적으로 용해된 후,과학자들은 그것을 독점적인 화학 첨가제와 혼합했습니다. 그들의 도움으로 PHB는 빠르게 굳어졌습니다. 그 결과 바이오 유래 폴리에스터가 탄생했습니다. 개발의 저자는 재료가 폴리프로필렌과 유사한 특성을 나타낸다는 것을 보여주었습니다.
실험에 따르면 PHB 기반 폴리에스터를 일반 매립지에 버리면 천연 미생물이 6~12개월 내에 완전히 파괴됩니다.
내장된 효소는 며칠 안에 물질을 분해합니다.
실험실의 과학자들버클리는 소량의 상용 효소를 플라스틱 자체에 직접 삽입하여 물질이 어디에서든지 스스로 분해되도록 하는 방법을 개발했습니다.
동시에 플라스틱이 안정적으로 유지되도록형태에서 연구원들은 4단량체 랜덤 헤테로폴리머(RHP)를 재료에 추가했습니다. 그 임무는 효소를 서로 수 나노미터의 거리에서 분산시키는 것입니다.
퇴비화 전후에 효소가 내장된 새로운 생분해성 플라스틱 샘플
버클리 캘리포니아 대학교
그 결과 플라스틱이 탄생했습니다.정기적으로 사용하면 안정적으로 유지되지만 퇴비 토양이나 뜨거운 물과 접촉하면 분해되기 시작합니다. 테스트에서 팀은 플라스틱을 실온의 물에 3개월 동안 담가도 품질이 저하되지 않는다는 사실을 발견했습니다. 이 과정은 온도가 약간 올라갈 때만 시작됩니다.
평소보다 따뜻한 물에서 새 플라스틱은 며칠 만에 완전히 파괴됩니다.
버클리 캘리포니아 대학교
이 팀은 이미 새로운 분해성 플라스틱에 대한 특허를 출원했고 상업화를 돕기 위해 스타트업을 설립했습니다.
해당 연구는 저널에 게재되었습니다.자연.
식물성 바이오 플라스틱: 4년 만에 분해
NEC도 금형 작업 중환경 친화적인 플라스틱을 개발하여 기존 플라스틱만큼 내구성이 있으면서도 훨씬 더 환경 친화적인 소재를 만드는 방법을 개발했습니다. 새로운 NeCycle 소재는 나무와 짚과 같은 먹을 수 없는 식물에서 얻은 셀룰로오스 50%로 구성됩니다. 개발 저자는 이 제품이 기존 플라스틱과 마찬가지로 사출 성형에 사용될 수 있다고 언급했습니다.
NEC는 모든 유형의 제품을 위한 과립 또는 성형 부품 형태의 새로운 바이오 플라스틱을 만들었습니다.
이것은 그것과 동일한 특성을 제공합니다.기존 플라스틱. 동시에 생성되는 동안 화석 자원을 사용하지 않으며 자연 환경을 오염시키지 않으며 약 4 년 만에 분해됩니다. NEC는 이미 NeCycle의 대량 생산을 위한 준비가 되었다고 말했습니다.
플라스틱은 햇빛에 일주일 만에 썩는다
중국 연구진이 햇빛과 산소에 노출되면 단 일주일 만에 분해되는 새로운 유형의 플라스틱을 개발했습니다.
저자가 우연히 새로운 자료가 나타났을 때연구 중국 Huazhong 과학 기술 대학의 Liang Luo는 개선된 유형의 화학 센서에 대해 연구하고 있습니다. 재료 과학자는 pH 수준에 따라 색상이 변하는 새로운 고분자 필름을 개발하고 있었습니다. 이 과정은 재료의 독특한 분자 구조에 의해 주도되었습니다. 단량체 사슬은 필름에 짙은 붉은색을 띠고 이러한 결합이 끊어지면 필름을 제거합니다.
그의 팀의 실험을 통해 Luo는필름의 짙은 붉은색이 금세 사라지고 햇빛에 며칠이 지나면 물질 자체가 분해된다는 것입니다. 이러한 결합을 깨는 것이 플라스틱 가공 연구의 공통 목표입니다.
플라스틱은 병 사용에 적합하지 않습니다.탄산음료나 쇼핑백에서 꺼내기 때문에 햇빛과 공기에 노출되면 빠르게 분해되고 일주일 이내에 완전히 분해됩니다. 동시에 환경을 파괴하는 미세 플라스틱 조각을 남기지 않고. 새로운 플라스틱이 유용한 곳은 유연한 전자 제품이나 스마트폰입니다. 그곳에서는 평생 동안 공기와 빛으로부터 격리될 것입니다.
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