塑料的可行替代品

世界爱上了塑料，因为它们便宜，方便，轻便，持久。出于同样的原因，塑料现在正在摧毁地球。科罗拉多州立大学的化学家们在“科学”杂志上宣布了另一个朝着无废弃，可持续材料迈出的重要一步，有朝一日可以与传统塑料竞争。

在化学系教授Eugene Chen的带领下，他们发现了一种聚合物，它具有许多我们在塑料中所具有的相同特性，如重量轻，耐热性，强度和耐久性。但是，与典型的石油塑料不同，新聚合物可以转换回其原始的小分子状态，以实现完全的化学再循环。这可以在不使用有毒化学品或强化实验室程序的情况下完成。

聚合物是一类广泛的材料，其特征在于化学键合的长链，称为单体的重复分子单元。如今的合成聚合物包括塑料，以及纤维，陶瓷，橡胶，涂料和许多其他商业产品。以基础知识为基础

这项工作建立在陈氏实验室于2015年首次展示的上一代化学可回收聚合物的基础上。旧版本需要极其寒冷的条件，这将限制其工业潜力。先前的聚合物还具有低的耐热性和分子量，并且虽然类似塑料，但是相对柔软。

但陈说，从这项研究中获得的基础知识是非常宝贵的。它导致了开发未来聚合物的设计原则，这些聚合物不仅具有化学可回收性，而且具有强大的实用性能。

新的，大大改进的聚合物结构解决了第一代材料的问题。该单体可以在环境友好的，工业上现实的条件下方便地聚合：在室温下无溶剂，仅有几分钟的反应时间和仅痕量的催化剂。所得材料具有高分子量，热稳定性和结晶度，以及非常像塑料的机械性能。最重要的是，使用催化剂，在温和的实验室条件下，聚合物可以再循环回其原始的单体状态。不需要进一步纯化，单体可以重新聚合，从而确定陈称为循环材料的生命周期。

这一创新化学反应让陈和他的同事们为未来而感到兴奋，在这种未来中，新的绿色塑料可以简单地放在反应堆中，而不是在垃圾填埋场和海洋中存活数百万年，而且在化学反应中，解聚为恢复它们的价值 - 今天的石油塑料是不可能的。回到化学起点，这种材料可以一次又一次地使用 - 完全重新定义了“回收”的含义。

“聚合物可以化学回收利用，原则上可以无限使用，”陈说。下一步Chen强调，新的聚合物技术仅在学术实验室规模上得到了证明。要完善他和同事们发明的正在申请专利的单体和聚合物生产工艺，还有很多工作要做。

在CSU Ventures获得种子资助的帮助下，化学家正在优化其单体合成工艺，并开发出新的，更具成本效益的聚合物路线。他们还在研究单体 - 聚合物 - 单体回收设置的可扩展性问题，同时进一步研究新的化学结构，以获得更好的可回收材料。

“我们的梦想是看到这种化学可循环使用的聚合物技术在市场上实现，”陈说。

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