Nhựa truyền thống được tạo thành từ các liên kết cộng hóa trị bền chặt, giúp chúng có độ dẻo dai và tuổi thọ cao. Tuy nhiên, chính đặc tính này lại khiến nhựa tồn tại hàng chục, thậm chí hàng trăm năm trong môi trường sau khi bị thải bỏ, gây ô nhiễm nghiêm trọng. Khi phân hủy, nhựa thường vỡ thành những mảnh vi nhựa siêu nhỏ, len lỏi vào các hệ sinh thái và cơ thể con người, tạo ra nhiều nguy cơ tiềm ẩn đối với sức khỏe.
Nhóm nghiên cứu đã tìm ra cách giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng các polyme siêu phân tử (supramolecular polymer), một loại vật liệu có liên kết có thể đảo ngược, hoạt động giống như những miếng dán có thể tháo ra và dán lại. Họ đã phát triển một công thức kết hợp natri hexametaphosphat (một loại phụ gia thực phẩm phổ biến) và các monome chứa ion guanidinium (được sử dụng trong phân bón). Khi hai hợp chất này hòa tan trong nước, chúng tạo thành một loại vật liệu đặc sệt, có thể làm khô để tạo thành nhựa.
Điểm đặc biệt của loại nhựa này là khi tiếp xúc với nước biển, các chất điện giải trong nước sẽ phá vỡ các liên kết muối giữa các phân tử, khiến vật liệu tan rã hoàn toàn chỉ sau khoảng 8,5 giờ. Trong điều kiện bình thường, nhựa này vẫn có độ bền tương đương với nhựa truyền thống, không cháy, không màu và trong suốt. Để tránh tình trạng phân hủy sớm khi gặp nước hoặc chất lỏng thông thường, nhóm nghiên cứu đã phủ một lớp kỵ nước lên bề mặt. Khi muốn loại bỏ, chỉ cần cào nhẹ lớp phủ này để kích hoạt quá trình phân hủy trong nước biển.
Không giống như nhiều loại nhựa phân hủy sinh học khác vẫn để lại vi nhựa, loại nhựa mới này chỉ phân hủy thành nitơ và phốt pho – hai chất dinh dưỡng quan trọng cho thực vật và vi sinh vật. Tuy nhiên, nếu tích tụ quá mức, chúng vẫn có thể gây mất cân bằng sinh thái. Vì vậy, nhóm nghiên cứu đề xuất nên tái chế loại nhựa này tại các cơ sở chuyên dụng để thu hồi và tái sử dụng thành phần dinh dưỡng. Dù vậy, trong trường hợp một số sản phẩm bị rơi vào đại dương, tác động của chúng sẽ ít gây hại hơn rất nhiều so với nhựa truyền thống, thậm chí có thể đem lại lợi ích nhất định cho môi trường biển. |