Исследователи представили новый метод сделать пластик разлагаемым. Эти изменения не повлияют на полезные свойства материала — он останется таким же прочным.

Команда ученых из Университета Констанца (Германия) включила полярные группы в молекулярные цепи полиэтилена, чтобы расширить его свойства и одновременно уменьшить срок разложения пластика в окружающей среде. При этом благоприятные свойства полиэтилена остаются неизменными. Результаты этого лабораторного исследования появились в журнале Science.

Полиэтилен — это неполярный, гидрофобный материал, который является водоотталкивающим. Для расширения его свойств, например, для улучшения адгезии к металлическим поверхностям, исследователи ищут способы включения небольшого количества полярных групп в материал во время синтеза полиэтилена. Но это сложно, поскольку обычные катализаторы, используемые в этом процессе, разрушались полярными реагентами.

Ученые теперь включили кето-группы в молекулярные цепи, из которых состоит пластик. Для этого используется катализатор, который благодаря своему положению в периодической таблице элементов совместим с монооксидом углерода, используемым в качестве реагента для получения кето-групп. Исследователи внедрили ограниченное количество кето-групп для поддержания типичных механических свойств полиэтилена — таких как прочность.

«Наука давно искала метод включения таких групп в полиэтиленовые цепи. Наше нынешнее достижение открывает новые перспективы», — отметил один из авторов исследования Стефан Меккинг.

Ограниченное количество кето-групп также улучшило разлагаемость нового пластика. В лабораторных условиях при воздействии имитации солнечного света новый пластик демонстрирует медленную деградацию цепи, чего не происходит в обычных полиэтиленах. В ходе лабораторных исследований команда показала, что новый материал обладает теми же благоприятными свойствами, что и обычный полиэтилен.