Buzz
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Rutgers, Mỹ, đã phát triển nhựa có khả năng tự phân hủy theo một “chương trình định sẵn”.
Điều đặc biệt là công nghệ này không sử dụng hóa chất mới, mà tận dụng việc sắp xếp lại cấu trúc phân tử của polymer.
Nhóm nghiên cứu giải thích rằng nhựa thông thường có cấu trúc rất bền, trong khi các polymer tự nhiên như DNA, RNA hay protein đều có vòng đời giới hạn. Chúng tồn tại, thực hiện chức năng rồi tự phân rã theo thời gian. Dựa trên nguyên lý này, Rutgers muốn tạo ra nhựa tổng hợp với “thời hạn sử dụng” tương tự.
Nhóm nghiên cứu nhấn mạnh polymer tự nhiên có những liên kết yếu, dễ bị phá vỡ khi gặp nước, ánh sáng hoặc thay đổi hóa học nhỏ. Nhựa tổng hợp cũng có các liên kết yếu này, nhưng hình dạng của chúng khiến liên kết không tự tách ra.
Từ đó, các nhà khoa học đặt câu hỏi: điều gì sẽ xảy ra nếu họ “gấp” cấu trúc phân tử sao cho những liên kết yếu này tự tách ra đúng lúc cần thiết?
Họ áp dụng kỹ thuật gọi là “định dạng trước cấu trúc”, giúp các phân tử được gấp theo hình dạng cố định. Khi gặp điều kiện phù hợp, các liên kết sẽ tự tách. Hiện tượng này có thể hình dung như nếp gấp trên tờ giấy, khi có lực tác động, giấy sẽ rách đúng theo nếp đã tạo.
Nhóm nghiên cứu cho biết công nghệ này không cần sử dụng vật liệu lạ hay hóa chất độc hại, vì vậy có thể áp dụng cho các sản phẩm nhựa dùng ngắn hạn như bao bì thực phẩm, hộp đựng hay đồ dùng một lần. Nhựa có thể giữ hình dạng trong vài giờ trước khi bắt đầu phân rã trong những ngày tiếp theo.
Đối với các sản phẩm cần độ bền cao hơn như linh kiện ô tô hay vật liệu xây dựng, loại nhựa này có thể được thiết kế để tồn tại hàng chục năm trước khi phân hủy khi tiếp xúc với môi trường.
Nhóm nghiên cứu cho biết vật liệu mới có thể kích hoạt quá trình phân hủy nhờ ánh sáng hoặc ion kim loại, hoạt động như một công tắc bật/tắt.
Tuy nhiên, đến nay công nghệ này chỉ mới được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, cần thêm nhiều nghiên cứu để đánh giá độ an toàn, khả năng tích hợp vào sản phẩm nhựa thương mại và sự phù hợp với quy trình sản xuất công nghiệp.
Dù vậy, nhóm Rutgers nhận định đây là “bộ công cụ” mới để thiết kế lại nhựa mà không cần thay đổi nền tảng hóa học của vật liệu.
Theo Interesting Engineering
