Para peneliti di RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS), di Jepang, telah mengembangkan plastik baru yang sekuat plastik konvensional dan dapat terurai secara hayatidengan ciri khusus terurai di air laut.
Temuan eksperimental tim yang dipimpin Takuzo Aida akan dipublikasikan di jurnal ilmiah edisi Jumat ini Sainskata RIKEN dalam pernyataannya tentang pekerjaan tersebut.
Para ilmuwan telah mencoba mengembangkan bahan yang dapat menggantikannya plastik tradisional, tidak berkelanjutan dan berbahaya bagi lingkungan. Meskipun beberapa plastik yang dapat didaur ulang dan dapat terbiodegradasi sudah ada, plastik seperti PLA (atau asam polilaktat) sering kali berakhir di laut dan tidak terurai.
Hasilnya adalah mikroplastik (potongan kurang dari lima milimeter), yang mengganggu kehidupan akuatik dan memasuki rantai makanan, serta dapat tertelan oleh manusia. “Dengan material baru ini, kami telah menciptakan keluarga plastik baru yang kuat, stabil, dapat didaur ulang, memiliki banyak fungsi dan, yang terpenting, tidak menghasilkan mikroplastik”, komentar Takuzo Aida, dikutip dalam teks RIKEN.
Lebih tahan, fleksibel dan mudah dibentuk
Tim ahli kimia fokus pada plastik supra-molekul (polimer dengan struktur yang dapat disatukan melalui interaksi reversibel), yang dapat terurai atau didaur ulang, untuk mencoba memecahkan masalah mikroplastik.
Plastik baru ini dibuat dengan menggabungkan dua monomer ionik, yang membentuk “jembatan garam” berbentuk jaringan, sehingga memberikan kekuatan dan fleksibilitas. Monomer adalah molekul kecil yang tersusun dari satu mer, dan polimer dibuat dari banyak mer.
“Dalam pengujian awal, salah satu monomer tersebut adalah bahan tambahan makanan yang umum, natrium heksametafosfat, dan yang lainnya adalah salah satu dari beberapa monomer yang berbahan dasar ion guanidinium,” jelas para peneliti, seraya menambahkan bahwa keduanya “dapat dimetabolisme oleh bakteri, memastikan biodegradabilitas setelah dikonsumsi. plastik dilarutkan dan komponen-komponennya terpisah.”
Meskipun ikatan plastik supramolekul bersifat “dapat dibalik”, struktur jembatan garam pada material baru ini tidak dapat diubah kecuali jika terkena elektrolit seperti yang ditemukan dalam air laut. Penemuan utama para ilmuwan adalah “bagaimana menciptakan hubungan silang yang tidak dapat diubah ini secara selektif.”
Ketika plastik baru dilarutkan dalam air garam, para ilmuwan “dapat memulihkan 91% heksametafosfat dan 82% guanidinium dalam bentuk bubuk, yang menunjukkan bahwa daur ulang itu mudah dan efisien” dan, di darat, lembaran plastik baru tersebut “terdegradasi.” sepenuhnya dalam sepuluh hari, menyediakan tanah dengan fosfor dan nitrogen seperti pupuk.”
Setelah menciptakan “plastik yang kuat dan tahan lama” yang “dapat larut dalam kondisi tertentu”, para peneliti menguji kualitas bahan baru tersebut, dan menyimpulkan bahwa bahan tersebut tidak beracun dan tidak mudah terbakar (“artinya tidak ada emisi CO2”, gas utama dengan efek rumah kaca), serta “dapat dikonfigurasi ulang pada suhu di atas 120°C seperti termoplastik lainnya”.
Menurut RIKEN, tim tersebut mampu memproduksi plastik yang lebih kuat dan kurang kuat dengan kekuatan tarik yang bervariasi, yang berarti bahan baru tersebut “dapat diadaptasi sesuai kebutuhan” dan diubah menjadi plastik kaku atau seperti karet dan silikon. . Plastik yang dapat terurai di laut dapat digunakan dalam pencetakan 3D.
