Новый растительный пластик CMCSP разлагается в морской воде без микропластика
freepik.com
Проблема микропластика в океанах в том, что даже «эко»-упаковка часто лишь рассыпается на невидимые глазу фрагменты и продолжает жить в пищевых цепочках. Японские исследователи из RIKEN CEMS под руководством Такудзо Аида предложили иной подход: создать материал, который в морской воде не крошится, а распадается контролируемо, без образования стойких частиц. Результат — новый целлюлозный пластик CMCSP, описанный в Journal of the American Chemical Society.
Материал построен на карбоксиметилцеллюлозе — производном древесной массы. Это вещество биоразлагаемо и уже признано безопасным регуляторами. К нему добавили сшивающий компонент на основе полиэтиленимина гуанидина с положительным зарядом. В обычной воде отрицательно заряжённая целлюлоза и положительно заряжённые ионы притягиваются, формируя трёхмерную сетку. Она и придаёт пластику прочность, необходимую для практического использования.
Как только такой пластик попадает в морскую среду, солёная вода вмешивается в работу «мостиков» между полимерами: ионы соли конкурируют с гуанидиновыми группами, связи ослабевают и структура начинает разрушаться. Так запускается разложение без образования долговечного микропластика. При этом для эксплуатации в быту или промышленности можно использовать тонкое поверхностное покрытие, защищающее материал от преждевременного распада.
Чтобы избавиться от хрупкости, учёные ввели пластификатор — хлорид холина, знакомый как пищевая добавка. Управляя его концентрацией, они добились широкого диапазона свойств: от жёстких прозрачных плёнок до эластичных материалов, растягивающихся до 130 % от исходной длины. По прочности CMCSP уже сравним с распространёнными нефтехимическими пластиками, не теряя способности разлагаться в морской воде и перерабатываться.
Авторы подчёркивают, что целлюлоза — один из самых доступных ресурсов планеты, и это делает технологию потенциально масштабируемой. Если подобные материалы массово вытеснят традиционные упаковки и плёнки, объём пластика, который вообще попадает в океан и успевает стать микропластиком, можно будет сократить на этапе источника, а не пытаться вылавливать его уже из глобальных экосистем, сообщает new-science.ru.
