Результаты их исследования опубликовали в журнале American Chemical Society.
Смотрите также Леса под угрозой: ученые предупреждают, об исчезновении ценных деревьев планеты
Как ученые предлагают бороться с микропластиком?
Ученые разработали новую разновидность пластика на основе растительной целлюлозы – самого распространенного органического соединения на планете. Материал обладает необходимой прочностью, гибкостью, а также может быстро разлагаться в окружающей среде.
По своим характеристикам он подобен обычному пластику, однако один из двух его полимеров является производным биоразлагаемой древесной целлюлозы – карбоксиметилцеллюлозы.
Ученые разработали пластик на основе растительной целлюлозы / Фото Unsplash
Ученым понадобилось время, чтобы подобрать второй полимер, совместимый с целлюлозой. В конце концов им удалось найти подходящий компонент.
Сначала полученный материал хорошо разлагался, но оказался слишком хрупким из-за добавления целлюлозы. Он был прозрачным и бесцветным, однако чрезвычайно твердым, как стекло.
Чтобы устранить этот недостаток, команда начала искать молекулу, которая сделала бы пластик более гибким без потери прочности.
В ходе экспериментов выяснилось, что решением может стать органическая соль – хлорид холина. Добавление этой разрешенной пищевой добавки придало материалу необходимую гибкость.
Как работает изобретение японских ученых: смотрите видео
Более того, изменяя концентрацию хлорида холина, можно регулировать эластичность пластика, что позволяет растянуть его до 130% от первоначальной длины.
Новый материал, созданный на основе целлюлозы, получил название CMCSP. По прочности он не уступает пластику на нефтяной основе, а его механические свойства можно регулировать в зависимости от потребностей без ущерба для других характеристик.
Почему микропластик является проблемой для человечества?
Как пишет UNEP, микропластик – любые пластиковые частицы размером от 1 нанометра до 5 миллиметров. Его уже обнаруживают в воде, почвах и даже воздухе.
По оценкам исследователей, только в 2020 году в окружающую среду попало около 2,7 миллиона тонн микропластика, а к 2040 году этот объем может вырасти вдвое.
Частицы микропластика способны проникать в организм человека через пищу и воздух. В то же время до сих пор нет окончательного подтверждения, может ли нанопластик размером менее 1 микрометра проходить даже сквозь кожу, хотя некоторые исследования предполагают такую возможность.
Микропластик является глобальной проблемой / Фото Unsplash
Согласно исследованию 2019 года, взрослый человек потенциально может потреблять от 39 000 до 52 000 частиц микропластика в год. Следы микропластика уже находили в различных частях человеческого тела, в частности в стенках артерий.
Микропластик также может тормозить рост фитопланктона, который является основой многих водных пищевых цепей. Другие исследования показывают, что он способен снижать плодородие почв и негативно влиять на урожайность.
Кроме того, есть данные, что частицы микропластика ускоряют таяние снега и льда, в частности в Арктике, уменьшая способность планеты отражать солнечный свет и усиливая глобальное потепление.
Как еще можно бороться с пластиком?
Исследователи из Института фундаментальных наук и Сеульского национального университета разработали инновационную фотокаталитическую систему для переработки пластика. Технология позволяет не только утилизировать отходы, но и параллельно производить чистый водород.
Метод предусматривает расщепление пластика на составляющие, в частности этиленгликоль и терефталевую кислоту, которые далее вступают в фотохимическую реакцию. Ключевым элементом является катализатор, размещенный на специальной полимерной сетке на границе воздуха и воды.
Такое решение помогает избежать потери катализатора и нежелательных обратных реакций, снижающих эффективность процесса. Систему уже протестировали в реальных условиях. Установка площадью 1 квадратный метр стабильно работала более двух месяцев, даже с морской и водопроводной водой.