减少海洋垃圾 日本研发新塑料可快速溶于海中

由于大量人类废弃塑胶流入海洋，全球几大海洋上形成了面积广大的塑胶垃圾带，其中一些垃圾带面积高达160万平方公里。为解决塑胶垃圾滞留海洋的问题，日本科学家发明一种可以快速被海洋完全降解的塑胶，有望减少海洋上的垃圾量。

联合国环境规划署预测，到2040年塑胶污染将增加两倍，且每年向世界海洋排放2,300万至3,700万吨塑胶垃圾。这些塑胶裂解后产生的塑胶微粒（小于5毫米的塑胶碎片），正透过食物链进入人类和动植物的体内。有研究指出，这些塑胶微粒正在危害人类的生殖能力、智力和健康。

为此，科学家持续探索各种可降解塑胶，但多数可降解塑胶存在降解速度慢、生产成本过高，或塑胶强度不足等问题。例如，聚乳酸（PLA）虽可生物降解，但因不溶于水，流入海洋后难以有效分解。

这次，日本理化学研究所（RIKEN）新兴物质科学中心（CEMS）的研究团队，开发出一种不污染海洋的新型耐用塑胶，可应用于3D列印、医疗或健康相关领域上，该研究成果已发表到《科学》杂志上，并获今年世界环境日（6月5日）等宣传活动的支持。

这种新型耐用塑胶，是由六偏磷酸钠（SHMP）和胍基单体（亚胺基甲二胺）制成，主要是透过盐桥（SB）中的氢键（H）形成非共价结构。只需要透过关键的“脱盐”去除里面的盐分与干燥脱水步骤，即可形成超分子塑料（SP）。

研究团队将一小块超分子塑料置于盐水容器中搅拌一小时，该塑胶就像“消失”一样。原因是盐水会将这种超分子塑料逆转成偏磷酸钠和胍基单体的混合物。研究人员发现，这些还原后的超分子塑料，最终能回收91%的六偏磷酸盐和82%的胍盐粉末，展现高效回收特性。

此外，研究人员将超分子塑料放置土壤中进行分解测试。结果显示，该种新塑胶薄片可以在10天内（约200小时）完全降解，为土壤提供磷和氮化学元素，起到类似肥料的作用。原理是土壤含有少量的盐分，能够还原超分子塑料。这两项测试显示其简单且高效的回收再利用特性。

他们还对这种超分子塑料，进行多项塑胶的品质和特性测试。结果显示，该款超分子塑料拥有传统塑胶相当坚固的特性，以及很强的热重塑（120°C以上的温度）、光学透射率（97%），无毒且不易燃。最重要的是，这种材料在海洋环境中可以快速被微生物分解。

另外，实验人员透过测试不同类型的超分子塑料（SP），发现可根据需求调整硬度和拉伸强度，性能与传统塑料匹敌，甚至表现更佳。这也意味着这种新型塑料可以根据需求进行客制化，做出各种不同功能的塑胶。