??塑料是有用的和無處不在的 - 但這并不總是一個(gè)很好的組合。絕大多數(shù)塑料垃圾都不能回收利用，這意味著它最終會被填埋或被倒入海洋。為了幫助解決這個(gè)問題，美國勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室（LBNL）的研究人員現(xiàn)在設(shè)計(jì)了一種新型塑料，在回收利用之前，這種塑料顯然可以直接還原到其分子成分。

據(jù)聯(lián)合國統(tǒng)計(jì)，每年全球生產(chǎn)約3億噸塑料廢物。因此，這種垃圾已經(jīng)進(jìn)入海洋最深處，進(jìn)入食物鏈，甚至可能在地球的地質(zhì)記錄上留下不可磨滅的印記。

隨著對這個(gè)問題的認(rèn)識不斷增加，我們看到禁止使用一次性塑料，大型海洋清理項(xiàng)目啟航，以及回收塑料垃圾的創(chuàng)造性用途，例如將它們變成各種各樣的東西，如自行車道、鞋子、藝術(shù)裝置和柴油等。

然而即使有所有這些選項(xiàng)，大部分塑料垃圾最終都會被填埋或焚燒，這主要是因?yàn)樗芰鲜且环N難以回收的材料。問題是不同類型的塑料通常都是被一起回收的。這意味著它們都被搗碎成一種具有一些相對不可預(yù)測的特性的新物質(zhì)。

因此，伯克利實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)專注于其使用后的用途，而不是根據(jù)其使用壽命設(shè)計(jì)塑料。這種名為聚（二酮乙酰胺）或PDK的新產(chǎn)品可以減少回其組成分子部分，然后根據(jù)需要重新“組裝”。

“大多數(shù)塑料從未被制成回收，”該研究的第一作者Peter Christensen說道。“但我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種組裝塑料的新方法，從分子角度考慮回收利用?！?/span>

最基本的塑料構(gòu)件是稱為單體的分子，它們緊密地結(jié)合在一起形成聚合物并與其他化學(xué)添加劑混合。通常這些粘合劑很難破裂，但PDK塑料中的單體設(shè)計(jì)更容易分開，以后可以重建成新的東西。

“使用PDKs，傳統(tǒng)塑料的不變分子鍵被可逆性分子鍵所取代，從而可以更有效地回收塑料，”該研究的首席研究員Brett Helms說。

為此，可以將一塊舊的PDK塑料浸入酸中。這降低了這些鍵并將材料還原成其原始單體，并將它們與其他化學(xué)添加劑分離。然后這些單體可以重新用于新的塑料產(chǎn)品中。

該團(tuán)隊(duì)測試了材料的各種混合物，然后證明整個(gè)循環(huán)可以按預(yù)期工作。PDK塑料在酸中被有效分解，然后將所得單體重建成新塑料。舊產(chǎn)品的顏色和其他屬性不會影響新產(chǎn)品。該團(tuán)隊(duì)表示，通過添加新化學(xué)品，塑料也可以“升級”成更高質(zhì)量的產(chǎn)品。

酸不是破壞其分子鍵的唯一方法。其他可回收塑料顯然可以使用熱或其他化學(xué)催化劑恢復(fù)到其單體狀態(tài)。PDK和其他可回收塑料的最終目標(biāo)是使塑料行業(yè)更“循環(huán)”，而不是通向海洋的線性。但當(dāng)然，這需要一些非常大的基礎(chǔ)設(shè)施變更，包括新的回收計(jì)劃和專門設(shè)施。

Helms說道：“我們正處于一個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻，我們需要考慮現(xiàn)代化回收設(shè)施所需的基礎(chǔ)設(shè)施，以便進(jìn)行未來的廢物分類和處理。如果這些設(shè)施的設(shè)計(jì)目的是回收利用PDK及相關(guān)塑料，那么我們就能更有效地將塑料從垃圾填埋場和海洋中轉(zhuǎn)移出來。開始考慮如何設(shè)計(jì)材料和回收設(shè)施使塑料循環(huán)利用是一個(gè)激動人心的時(shí)刻?！?/span>

該研究發(fā)表在《自然化學(xué)》雜志上。