دانشمندان ژاپنی پلاستیک جدیدی ساختند که در آب شور حل می‌شود و خاک را تغذیه می‌کند!

پژوهشگران و دانشمندان فعال در مرکز علوم مواد نوظهور RIKEN واقع در ژاپن، دستاوردی مهم داشته و پلاستیک‌های جدیدی را با ویژگی‌های منحصر به فرد، یعنی مقاوم بودن و قابلیت زیست‌تخریب‌پذیری، طراحی و تولید کرده‌اند. این پلاستیک‌های نوین، راهکاری امیدوار کننده برای مقابله با چالش‌های زیست‌محیطی ناشی از پلاستیک‌های سنتی محسوب می‌شوند.

پلاستیک به عنوان یک ماده پرکاربرد، بخش جدایی‌ناپذیر و ضروری از زندگی مدرن امروزی به شمار می‌رود. با این حال، هنگامی که پلاستیک‌های معمولی تجزیه می‌شوند، به ذرات بسیار ریز و میکروسکوپی به نام ریزپلاستیک‌ها تبدیل می‌شوند. این ریزپلاستیک‌ها به طور گسترده‌ای محیط زیست، به ویژه اقیانوس‌ها را آلوده می‌کنند و تهدیدی جدی برای سلامت انسان و همچنین حیات دریایی به شمار می‌روند. این پلاستیک جدید و نوآورانه که توسط پژوهشگران RIKEN ساخته شده، به طور خاص قصد دارد این مشکل رو به رشد و بحرانی را به طور مؤثر برطرف کند.

بر اساس گزارش منتشر شده توسط SciTechDaily، مطالعات و تحقیقات گسترده در زمینه یافتن و توسعه پلاستیک‌های جایگزین برای سال‌های متمادی در حال انجام بوده است. در این راستا، گزینه‌های زیست‌تخریب‌پذیر متعددی نیز تا کنون معرفی شده‌اند، اما متأسفانه هیچکدام از این گزینه‌ها نتوانسته‌اند به طور کامل و طبیعی در محیط آب دریا تجزیه شوند. این بدان معناست که اکثر پلاستیک‌های زیست‌تخریب‌پذیر موجود، در آب نامحلول هستند و در نتیجه همچنان به معضل آلودگی ریزپلاستیکی در اقیانوس‌ها و سایر آب‌ها دامن می‌زنند و در واقع بخشی از این مشکل باقی می‌مانند.

اکنون، یک مطالعه علمی بسیار مهم که در مجله معتبر Science منتشر شده است، کشف یک پلیمر فرامولکولی جدید را گزارش می‌دهد که قادر است در محیط آب نمک به ترکیبات قابل متابولیسم و زیست‌تجزیه‌پذیر تجزیه شود. این کشف، نقطه عطفی در تحقیقات مربوط به پلاستیک‌های زیست‌تخریب‌پذیر به شمار می‌رود.

تیم تحقیقاتی RIKEN این پلاستیک‌های جدید و پیشرفته را با استفاده از یک روش نوآورانه ساخته‌اند. این روش شامل ترکیب دو مونومر یونی است که با تشکیل پل‌های نمکی متقاطع، ساختاری پایدار و مستحکم ایجاد می‌کنند. این پل‌های نمکی، استحکام و انعطاف‌پذیری لازم را برای پلاستیک فراهم می‌کنند. به عبارت دیگر، این ساختار، هم مقاومت مکانیکی بالایی به پلاستیک می‌بخشد و هم آن را به اندازه کافی منعطف می‌کند.

وقتی این دو مونومر در آب با یکدیگر مخلوط می‌شوند، دو مایع مختلف با خواص متفاوت ایجاد می‌شود. یکی از این مایع‌ها دارای بافتی غلیظ و چسبناک است، در حالی که دیگری کاملاً آبکی و رقیق است. در فرآیند تولید این پلاستیک جدید، “هنگامی که از مواد شیمیایی خاصی مانند هگزامتافسفات سدیم و آلکیل دی‌گوانیدینیوم سولفات استفاده می‌شود، نمک سولفات سدیم به لایه آبکی دفع می‌شود.” در نهایت، پلاستیک جدید با نام آلکیل SP2، با خشک کردن لایه مایع غلیظ و چسبناک به دست می‌آید.

فرآیند نمک‌زدایی که در مرحله تولید انجام می‌شود، از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. دلیل این اهمیت این است که وقتی ماده نهایی در معرض آب نمک قرار می‌گیرد، این فرآیند معکوس شده و ماده در “عرض چند ساعت” به طور کامل حل می‌شود. این ویژگی، از تجمع پلاستیک در محیط‌های آبی جلوگیری می‌کند.

علاوه بر موارد ذکر شده، طبق گزارش‌های منتشر شده توسط SciTechDaily، “این پلاستیک‌های جدید نه تنها زیست‌تخریب‌پذیر هستند، بلکه غیر سمی و غیر قابل اشتعال نیز می‌باشند.” این ویژگی‌ها، ایمنی و سازگاری بیشتر این پلاستیک‌ها با محیط زیست را تضمین می‌کند. تیم تحقیقاتی همچنین آزمایش‌های دقیقی را برای ارزیابی قابلیت اطمینان این پلاستیک جدید انجام داده و نتایج نشان داده است که 91 درصد از هگزامتافسفات و 82 درصد از گوانیدینیوم قابل بازیابی و استفاده مجدد است. این موضوع، جنبه بازیافت‌پذیری این ماده را نیز تقویت می‌کند. همچنین، آزمایش‌ها نشان داده است که پس از تجزیه در مدت زمان 10 روز، این پلاستیک می‌تواند به عنوان ماده مغذی برای خاک نیز عمل کرده و به بهبود کیفیت آن کمک کند.

تاکوزو آیدا (Takuzo Aida)، سرپرست این تیم تحقیقاتی، با ابراز خرسندی از این دستاورد بزرگ، اظهار داشته:

با استفاده از این ماده‌ جدید و نوآورانه، ما توانسته‌ایم خانواده جدیدی از پلاستیک‌ها را خلق کنیم که دارای ویژگی‌های برجسته‌ای همچون استحکام بالا، پایداری، قابلیت بازیافت، توانایی انجام عملکردهای چندگانه و از همه مهم‌تر، عدم تولید ریزپلاستیک هستند.

ورود این پلاستیک نوآورانه به بازار، در زمانی بسیار حیاتی و حساس صورت می‌گیرد. در سال 2023، یک مطالعه جامع نشان داد که میزان آلودگی ناشی از ریزپلاستیک‌ها بسیار بیشتر از آن چیزی است که قبلاً تصور می‌شد. نتایج این مطالعه نشان داد که حدود 170 تریلیون قطعه پلاستیک در اقیانوس‌های سراسر جهان وجود دارد که این مقدار تقریباً برابر با 21000 قطعه پلاستیک برای هر فرد در سطح جهان است! این آمار تکان دهنده، ضرورت یافتن راهکارهای مؤثر برای مقابله با این بحران زیست‌محیطی را بیش از پیش آشکار می‌کند.

اگر چه حذف ریزپلاستیک‌های موجود در اقیانوس‌ها همچنان یک چالش بزرگ بوده و نیازمند تلاش‌های گسترده است، اما توسعه و استفاده از یک جایگزین پلاستیکی که به طور طبیعی در محیط دریا تجزیه می‌شود، گامی مهم در جهت جلوگیری از ورود پلاستیک‌های بیشتر به آبراه‌ها و کاهش آلودگی اقیانوس‌ها به شمار می‌رود.

در حالی که منتظر تجاری شدن و عرضه گسترده پلاستیک‌های جدیدی مانند این به بازار هستید، می‌توانید با انتخاب گزینه‌های عاری از پلاستیک برای محصولاتی که به صورت روزانه خریداری می‌کنید، نقش مؤثری در کاهش آلودگی پلاستیک ایفا کنید. این یک قدم ساده و در عین حال مؤثر است و راهی عالی برای کمک به کاهش آلودگی ناشی از پلاستیک‌ها محسوب می‌شود.