塑料很有用且无处不在——但这并不总是好的组合。 绝大多数塑料废物无法回收，这意味着它们最终会进入垃圾填埋场或海洋。 为了帮助解决这个问题，美国劳伦斯伯克利国家实验室 (LBNL) 的研究人员现在设计了一种新型塑料，这种塑料显然可以在回收之前直接还原为其分子组成。
据联合国统计，全球每年产生约3亿吨塑料垃圾。 结果，这些垃圾进入了海洋的最深处，进入了食物链，甚至可能在地球的地质记录中留下不可磨灭的印记。
随着人们对这个问题的认识不断提高，我们看到禁止使用一次性塑料、大型海洋清理项目启动，以及对回收塑料废物的创造性用途，例如将它们变成各种各样的东西，如自行车道、鞋子、艺术装置和柴油，等等。
然而，即使有所有这些选择，大多数塑料垃圾最终还是被填埋或焚烧，这主要是因为塑料是一种难以回收的材料。 问题是不同类型的塑料经常一起回收。 这意味着它们都被混合成一种具有一些相对不可预测特性的新物质。
因此，伯克利实验室团队没有根据塑料的使用寿命来设计塑料，而是专注于其使用后的用途。 这种名为聚二酮乙酰胺或 PDK 的新产品可以还原成其组成分子部分，然后根据需要重新组装。
“大多数塑料从来都不是为了回收而制造的，”该研究的主要作者彼得说。 “但我们发现了一种组装塑料的新方法，从分子角度考虑回收。”
塑料最基本的组成部分是称为单体的分子，它们紧密结合在一起形成聚合物并与其他化学添加剂混合。 通常这些粘合剂很难打破，但 PDK 塑料的一体式设计更容易分离，以后可以重建成新的东西。
“使用 PDK，传统塑料的不变分子键被可逆分子键取代，使塑料能够更有效地回收利用，”该研究的首席研究员布雷特赫尔姆斯说。
为此，可以将一块旧 PDK 塑料浸入酸中。 这降低了这些键并将材料恢复为原始单体，将它们与其他化学添加剂分开。 这些单体可以在新的塑料产品中重复使用。
该团队测试了各种材料混合物，然后证明整个循环按预期工作。 PDK 塑料在酸中有效分解，然后将生成的单体重建为新塑料。 旧产品的颜色和其他属性不会影响新产品。 该团队表示，塑料还可以通过添加新化学品“升级”成更高质量的产品。
酸并不是破坏其分子键的唯一方法。 其他可回收塑料显然可以使用热或其他化学催化剂恢复到单体状态。 PDK和其他可回收塑料的最终目标是让塑料工业更加“循环”，而不是线性地走向海洋。 但当然塑料 回收利用，这需要对基础设施进行一些非常大的改变，包括新的回收计划和专门设施。
赫尔姆斯说：“我们正处于一个关键时刻，我们需要考虑现代回收设施所需的基础设施塑料 回收利用，以便未来进行垃圾分类和处理。” “如果这些设施旨在回收 PDK 和相关塑料，那么我们就可以更有效地从垃圾填埋场和海洋中转移塑料。现在是开始思考如何设计材料和回收设施以使塑料可重复使用的激动人心的时刻。”
该研究发表在《自然化学》杂志上。
