紐約熊山州立公園的徒步道上,YuweiGu盯著腳下的塑料瓶發愣——湖邊飄著的瓶身、路邊散著的包裝,和眼前的樹林格格不入。作為羅格斯大學的化學家,他突然停住腳步:為啥自然里的DNA、蛋白質這些長鏈分子能自己分解,人造塑料卻堆成山?
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自然的“降解密碼”藏在哪?
Gu蹲在路邊琢磨:自然里到處是聚合物——DNA是核苷酸串,蛋白質是氨基酸串,纖維素是葡萄糖串。這些東西用一陣就分解,從來不會堆成災。但人造塑料(也是聚合物)卻能在環境里待幾百年。
差別肯定在化學結構上,Gu想。自然聚合物里藏著小基團,條件合適時能“松綁”化學鍵,讓分子拆成小塊。人造塑料沒這設計,鍵太結實,拆不動。
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抄自然作業,塑料能“按需碎”?
他試著給塑料加了類似自然的結構——像折紙折出折痕,讓化學鍵在特定位置“預松綁”。結果出來了:這種塑料降解速度比普通塑料快幾千倍,而且平時用的時候照樣結實,一點不影響性能。
更厲害的是,能控制降解時間:外賣盒想讓它一天碎,就調結構;汽車零件想讓它用五年,也能調。甚至可以用紫外線、金屬離子開關降解——需要的時候觸發,不需要就不碎。
不止救環境,還能搞新藥?
Gu說,這技術不止救塑料污染。比如定時釋藥膠囊:病人吃了,膠囊到時間自動分解,藥慢慢放出來;還有自消涂層:手機屏幕臟了,觸發后涂層自己掉,不用擦。相當于給聚合物材料開了新工具箱。
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下一步:安全第一,適配生產
現在實驗室測試顯示,分解出來的液體沒毒,但還要確認碎末會不會害動植物。另外,得讓這技術適配現有塑料生產線——不然廠家換起來麻煩,沒法大規模用。團隊還在試能不能做釋藥膠囊,下一步要解決幾個技術小問題,再和塑料廠合作推日常產品。
Gu說,爬山時的那個念頭其實很簡單——抄自然的作業。但真做成了,還是挺驚喜的。畢竟塑料該“用完就走”,而不是堆在地球里。
你平時最煩哪種塑料垃圾?外賣盒還是快遞袋?如果有能按需降解的塑料,你覺得最先該用在哪?留言聊聊~
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