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マイクロプラスチックを残さない、植物からのパッケージングイノベーション

日本の研究者が開発 プラスチック 植物由来で、海水に残らず数時間で完全に溶解します。 マイクロプラスチック。この素材は、梱包材として使用するときに強度を保つように設計されていますが、海洋環境に入っても安全に分解されます。このプラスチックは地球上で最も豊富な天然高分子であるセルロースから作られており、日本最大の国立研究機関である理化学研究所の後援の下にある研究センターである創発物性科学研究センター（CEMS）の相田卓三氏が率いるチームによって開発された。 「Journal of the American Chemical Society」に掲載されたこの研究は、プラスチックに対する新しいアプローチを提供します。科学者たちは、物質が環境中に放出された後のその物質の挙動を解明します。 「この研究は、私たちの研究がより実践的な段階にあることを示しています」と会田氏は語った。 地球、 2025 年 12 月 22 日月曜日。これまでのところ、従来のプラスチックは実際には消滅するのではなく、太陽光や海の波にさらされることでマイクロプラスチックに分解されることが知られています。これらの小さな粒子は砂や地表水と混ざり、魚介類に飲み込まれ、最終的には人間によって摂取される可能性があります。マイクロプラスチックの存在は、複雑な実験室分析方法を必要とするため、追跡することも困難です。研究チームはその開発にあたり、工業規模で生産されている水溶性セルロース誘導体であるカルボキシメチルセルロースを使用した。これをプラスチックに変えるために、研究者らは室温の水中でイオン重合を適用した。次に、正に帯電したポリマーが酸に帯電したセルロース鎖に結合し、透明なフィルムに強度と剛性を与える緻密な架橋ネットワークを形成します。塩の橋の秘密これらの材料の強度は、反対の電荷間の一時的な結合である「塩橋」によってもたらされます。海水が入ると、ナトリウムイオンと塩化物イオンがこれらの結合を破壊し、ポリマーネットワークが水溶性成分に分解されます。使用中の急激な分解を防ぐために、研究者らは水や塩の侵入を遅らせる薄い保護層を追加しました。この材料の初期バージョンは、強度はあるものの脆いと考えられていました。柔軟性を高めるために、チームは塩化コリンを追加しました。 可塑剤 ポリマー鎖をより柔軟にするためです。添加剤の量を調整することで、材料の柔軟性を調整することができます。引張試験では、プラスチックのイノベーションが命名されました カルボキシメチルセルロース超分子プラスチック (CMCSP) は、破断する前に最初の長さの 130% まで伸ばすことができます。研究者らはまた、厚さ0.07ミリメートルの透明なフィルムを製造し、それを果物や野菜用の軽量ビニール袋に加工した。デモンストレーションでは、この袋にトマトを入れることができ、水域のプラスチック汚染の原因となることが多い薄い包装として使用できる実際の可能性を示しました。CMCSP の主な利点は、解離メカニズムにあります。つまり、材料が小さな断片ではなく個別の分子に分解され、それによってマイクロプラスチックの形成が防止されます。溶解した成分も回収して再結合できるため、この材料は閉鎖系でリサイクルできる可能性があります。分解は廃棄物ではありません研究者らは、海中での急速な分解はプラスチック廃棄物管理の主な解決策ではないと強調する。溶解した物質が拡散して価値を失わないように、回収およびリサイクルシステムが依然として必要です。CMCSP の生産を拡大するには、安定した材料供給、一貫したフィルム性能、地域社会の習慣に従った廃棄ルールが依然として必要であると考えられています。編集者の選択: 地球の温度が上昇し、強盗の脅威が拡大 #マイクロプラスチックを残さない植物からのパッケージングイノベーション