一旦塑料產(chǎn)品被使用和丟棄，它們就會在海洋中徘徊，聚集在大的“垃圾場”中并危害海洋生物。一種潛在的解決方案，一種稱為聚丙交酯 (PLA) 的可生物降解聚合物，迄今為止尚未完全兌現(xiàn)其承諾，在海水中幾乎沒有分解的跡象。在《美國化學(xué)學(xué)會雜志》上的一項(xiàng)新研究中，研究人員著手通過將受 RNA 啟發(fā)的斷裂點(diǎn)加入聚合物來解決這個問題。
據(jù)估計(jì)，傳統(tǒng)塑料在海洋中可能需要數(shù)百年的時間才能分解，但沒有人真正知道它會在海洋中持續(xù)多久。一種替代材料 PLA 可以由天然來源制造，例如玉米和馬鈴薯淀粉。它可以在特定條件下快速降解，例如堆肥時，通常用于可堆肥的餐具和餐具。然而，對海水和土壤中 PLA 的研究發(fā)現(xiàn)至少三年后沒有明顯的降解跡象。研究人員已經(jīng)開發(fā)出幾種制造降解速度更快的 PLA 的方法，但這些方法都有缺點(diǎn)，例如會改變材料的特性。事實(shí)證明，水可以很容易地分解生物分子 RNA，這要?dú)w功于一種稱為酯交換的過程。所以，從這個過程中汲取靈感，
研究人員通過加入類似于 RNA 中發(fā)現(xiàn)的酯交換位點(diǎn)，在 PLA 合成過程中為 PLA 添加了斷裂點(diǎn)。他們創(chuàng)造了不同版本的改性 PLA，包含足夠多的這些位點(diǎn)，占聚合物的 3-15%。在實(shí)驗(yàn)中，他們將新型 PLA 薄膜浸入人造海水中，并測量薄膜重量的變化，以及 PLA 降解產(chǎn)物乳酸的釋放。具有最高斷裂點(diǎn)濃度 15% 的聚合物在兩周后完全分解為乳酸。他們計(jì)算出，濃度較低的聚合物需要更長的時間，有些可能需要長達(dá)數(shù)年的時間。這些結(jié)果表明，降解率可以根據(jù)材料中的斷裂點(diǎn)數(shù)量進(jìn)行調(diào)整。據(jù)研究人員稱，潛在的應(yīng)用不僅限于 PLA。他們寫道，增加斷裂點(diǎn)可能會加速其他塑料聚合物的分解，并成為防止進(jìn)一步海洋污染的關(guān)鍵策略。
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