Результати їх дослідження опублікували в журналі American Chemical Society.
Дивіться також Ліси під загрозою: науковці попереджають, про зникнення найцінніших дерев планети
Як вчені пропонують боротися з мікропластиком?
Науковці розробили новий різновид пластику на основі рослинної целюлози – найпоширенішої органічної сполуки на планеті. Матеріал має необхідну міцність, гнучкість, а також може швидко розкладатися в навколишньому середовищі.
За своїми характеристиками він подібний до звичайного пластику, однак один із двох його полімерів є похідним біорозкладної деревної целюлози – карбоксиметилцелюлози.
Вчені розробили пластик на основі рослинної целюлози / Фото Unsplash
Вченим знадобився час, аби підібрати другий полімер, сумісний із целюлозою. Зрештою їм вдалося знайти відповідний компонент.
Спершу отриманий матеріал добре розкладався, але виявився надто крихким через додавання целюлози. Він був прозорим і безбарвним, проте надзвичайно твердим, як скло.
Щоб усунути цей недолік, команда почала шукати молекулу, яка зробила б пластик більш гнучким без втрати міцності.
У ході експериментів з'ясувалося, що вирішенням може стати органічна сіль – хлорид холіну. Додавання цієї дозволеної харчової добавки надало матеріалу необхідної гнучкості.
Як працює винахід японських вчених: дивіться відео
Більше того, змінюючи концентрацію хлориду холіну, можна регулювати еластичність пластику, що дозволяє розтягнути його до 130% від початкової довжини.
Новий матеріал, створений на основі целюлози, отримав назву CMCSP. За міцністю він не поступається пластику на нафтовій основі, а його механічні властивості можна регулювати залежно від потреб без шкоди для інших характеристик.
Чому мікропластик є проблемою для людства?
Як пише UNEP, мікропластик – будь-які пластикові частинки розміром від 1 нанометра до 5 міліметрів. Його уже виявляють у воді, ґрунтах і навіть повітрі.
За оцінками дослідників, лише у 2020 році до довкілля потрапило близько 2,7 мільйона тонн мікропластику, а до 2040 року цей обсяг може зрости вдвічі.
Частинки мікропластику здатні проникати в організм людини через їжу та повітря. Водночас досі немає остаточного підтвердження, чи може нанопластик розміром менше 1 мікрометра проходити навіть крізь шкіру, хоча деякі дослідження припускають таку можливість.
Мікропластик є глобальною проблемою / Фото Unsplash
Згідно з дослідженням 2019 року, доросла людина потенційно може споживати від 39 000 до 52 000 частинок мікропластику на рік. Сліди мікропластику вже знаходили в різних частинах людського тіла, зокрема у стінках артерій.
Мікропластик також може гальмувати ріст фітопланктону, який є основою багатьох водних харчових ланцюгів. Інші дослідження показують, що він здатен знижувати родючість ґрунтів і негативно впливати на врожайність.
Крім того, є дані, що частинки мікропластику прискорюють танення снігу й льоду, зокрема в Арктиці, зменшуючи здатність планети відбивати сонячне світло та посилюючи глобальне потепління.
Як ще можна боротися із пластиком?
Дослідники з Інституту фундаментальних наук та Сеульського національного університету розробили інноваційну фотокаталітичну систему для переробки пластику. Технологія дозволяє не лише утилізувати відходи, а й паралельно виробляти чистий водень.
Метод передбачає розщеплення пластику на складові, зокрема етиленгліколь і терефталеву кислоту, які далі вступають у фотохімічну реакцію. Ключовим елементом є каталізатор, розміщений на спеціальній полімерній сітці на межі повітря та води.
Таке рішення допомагає уникнути втрати каталізатора та небажаних зворотних реакцій, що знижують ефективність процесу. Систему вже протестували в реальних умовах. Установка площею 1 квадратний метр стабільно працювала понад два місяці, навіть із морською та водопровідною водою.