«Биология повсеместно использует полимеры — белки, ДНК, РНК и целлюлозу — однако природа никогда не сталкивается с такими проблемами долгосрочного накопления, которые мы наблюдаем в случае с искусственными пластмассами, — сказал Гу Ювэй из Университета Ратгерса. — Вся разница в химии».

Дело в том, что в структуру природных полимеров встроены небольшие вспомогательные группы, расположенные в стратегически важных местах. При необходимости они упрощают разрыв химических связей. В пластмассе таких вспомогательных групп нет. На этой разнице и возник новый подход, пишет IE. Гу и его коллеги решили скопировать этот элемент структуры. Идея сработала.

Предложенный метод не просто делает пластик разлагаемым. Он позволяет ученым контролировать скорость разложения. Исследователи добились этого, расположив химические компоненты таким образом, чтобы они были готовы к активации. Этот процесс похож на складывание листа бумаги вдоль сгиба. Лист остается целым, пока давление не достигнет сгиба, а затем с легкостью рвется.

Как выяснили ученые, пространственное расположение соседних групп радикально влияет на скорость распада полимера. Таким образом, варьируя их положение, можно менять скорость разложения одного и того же пластика от нескольких дней до лет. Контейнер для еды на вынос может исчезнуть через непродолжительное время. Автомобильные детали могут сохраняться долгие годы.

Вдобавок, разложение можно активировать или останавливать с помощью ультрафиолетового света или ионов металлов. Предварительные лабораторные испытания показали, что разлагающаяся жидкость нетоксична, но планируется дальнейшее исследование. Исследователи также видят потенциал для новых технологий, включая медицинские капсулы, высвобождающие лекарства по графику, и временные самоистирающиеся покрытия.

«Это исследование не только открывает путь к более экологичным пластикам, но и расширяет набор инструментов для разработки интеллектуальных, адаптивных полимерных материалов для многих областей», — сказал Гу.

Сейчас исследователи изучают безопасность, совместимость с производством и способы широкого применения своего инновационного метода.

По статистике, переработке подвергается только каждая третья пластиковая бутылка, выброшенная в мусор. А если даже ее переработают, то лишь в одном случае из пяти она превратится в новую бутылку. Специалисты из Университета штата Колорадо нашли способ повторного использования пластика в третий, десятый и даже сотый раз.