塑膠難以被大自然分解，因此也造成不少海洋垃圾問題，最近日本有科學家成功研發出一種新的可降解塑膠材料，該材料可在海水中數小時內完全溶解，同時在土壤中 10 日內分解完畢。研究團隊表示，這種新型塑膠強度媲美傳統石油基塑膠，卻能避免產生微塑膠污染問題。
來自 RIKEN 新興物質科學中心與東京大學及荷蘭 Eindhoven University of Technology 合作進行的研究採用了超分子塑膠技術，透過可逆相互作用將聚合物結構結合。製造過程涉及混合兩種離子單體：作為常見食品添加劑的六偏磷酸鈉，以及能形成強韌靈活連接的胍離子基單體。
關鍵技術在於「脫鹽」過程。研究人員將兩種單體在水中混合時，材料會自動分離成兩層：厚實層包含塑膠的結構成分，而水狀層則含有鹽離子。脫鹽過程移除後者，經乾燥後的塑膠材料變得堅固耐用。Aida 表示，若缺少脱鹽步驟，所得材料會變得脆弱而無法使用。
在位於日本和光市的實驗室中，研究團隊示範了一小塊塑膠在鹽水容器中攪拌約 1 小時後完全消失的過程。這種材料重新接觸海水時，會在數小時內溶解，原因是混合單體的特性使然。溶解後的大部分材料可以重複使用，令新材料具備回收效率。
新塑膠材料具備多項優勢特性。材料無毒、不易燃，不會產生二氧化碳排放，可在攝氏 120 度以上溫度重新塑形，如同其他熱塑性塑膠。研究團隊透過實驗不同類型的硫酸胍發現，這種海水可溶塑膠能按用戶需求客製化，製成抗刮、橡膠矽膠狀、高承重或低拉伸柔韌等不同特性的產品。材料同樣適用於 3D 列印技術，可製造醫療或健康相關工具。用戶只需加入多醣類物質，與單體形成鹽橋連接即可。當塑膠在土壤中分解時，會釋放磷和氮等肥料中常見的營養物質，為環境帶來額外益處。
聯合國環境規劃署預測，塑膠污染將在 2040 年前增加兩倍，每年向全球海洋新增 2,300 萬至 3,700 萬公噸廢料。雖然團隊尚未詳述商業化計劃，負責研究的化學家相田卓三表示，研究已吸引重大關注，包括來自包裝業界的興趣。
來源：Reuters
