这种塑料可以反复循环使用

塑料有很好的前途。

一种新型的塑料罐，当接触到合适的化学物质时，会分解成和它原来一样的基本构件，然后一次又一次地重建。研究人员在4月27日的《科学》杂志上报告说，这种可循环利用的材料比以前制造可重复使用的塑料更耐用。

设计易于重复使用的塑料是解决全球塑料浪费问题的一条途径。根据《科学进展》(Science Advances) 2017年的一项研究，曾经制造的塑料中，只有约10%得到了回收利用。但是这种材料既便宜又有用，每年都有数亿吨的材料被大量生产出来。

塑料回收的一个主要障碍是，大多数塑料降解成的分子并不是立即有用的。将这些分子转化为塑料或其他产品需要许多化学反应，这使得回收过程效率降低。虽然生物可降解塑料近年来很流行，但只有在合适的微生物存在的情况下，它们才能分解。通常情况下，这些塑料最终滞留在垃圾填埋场或漂浮在海洋中。制造出的塑料可以被分解成它们的积木，不用额外的处理和净化就可以重复使用，这有助于减少污染的积累。

但爱丁堡大学的聚合物化学家迈克尔·谢弗(Michael Shaver)说，设计这样一种塑料聚合物是一项平衡工作，他没有参与这项研究。聚合物是长链的小分子，称为单体，它们像串珠一样连接在一起。单体需要极端的温度或过多的化学诱导才能结合成聚合物，这可能不是实用的构建模块。最终的聚合物需要在足够高的温度下保持稳定，比如，把热咖啡倒进由它们制成的杯子里，不会破坏链条的稳定性，也不会让塑料融化成粘稠的水坑。

位于柯林斯堡的科罗拉多州立大学的聚合物化学家朱剑波和他的同事着手解决这一难题。这个研究小组过去很幸运地制造出了一种聚合物，这种聚合物可以分解成初始分子。但是由他们的实验室和其他同行共同创造的塑料太软，温度太敏感，没有多少实际用途。

这一次，朱教授和他的同事们修改了他们之前的一个发明，一个小环分子，通过添加另一个环的方式将分子固定到一个特定的构象中。这种刚性帮助单体在室温下迅速连接在一起，形成热稳定的聚合物链。

然后，当暴露在某些温和的化学物质或足够高的温度下，聚合物会降解为单体。研究人员能够多次重复这个循环，这表明，从理论上讲，聚合物是可以无限循环利用的。

虽然每个单体都被锁定在一个特定的构象中，但并不是所有的单体都有相同的形状，即使它们是由相同的化学配方制成的。朱教授说，将两种不同构象的单体混合在一起形成了一种更坚固的塑料。

“这可能是最好的系统，”Shaver说。

尽管如此，它还不是完美的:朱和他的同事们计划在未来对单体设计进行更多的修补，以使最终的塑料不那么易碎。最终，他们希望将产品商业化。

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