टोकियो – रिकन सेम्स (RIKEN CEMS ) येथील जपानी शास्त्रज्ञांनी एक नवीन सुपरमॉलिक्यूलर प्लास्टिक विकसित केले आहे जे वापरात असलेली ताकद टिकवून ठेवते परंतु खार्या पाण्यात पटकन विरघळते.
प्लास्टिक त्यांच्या टिकाऊपणासाठी आणि ताकदीसाठी ओळखले जातात, ज्यामुळे ते दैनंदिन वापरासाठी आदर्श बनतात. तथापि, जेव्हा ते निसर्गात येतात तेव्हा त्यांचे दीर्घकालीन स्वरूप एक महत्त्वपूर्ण पर्यावरणीय समस्या बनते. मजबूत सहसंयोजक बंधांनी बनवलेले पारंपारिक प्लास्टिक तोडणे कठीण आहे आणि ते अनेक दशके किंवा शतकांपर्यंत वातावरणात राहू शकते, ज्यामुळे सूक्ष्म प्लास्टिकद्वारे वन्यजीव आणि मानवांना हानी पोहोचते.
त्यांच्या नवीन अभ्यासात, आयडा आणि त्यांच्या चमूने सुपरमॉलिक्यूलर प्लास्टिक-पॉलिमरसह या समस्येचे निराकरण करण्यावर लक्ष केंद्रित केले, ज्या संरचना उलट करता येण्याजोग्या परस्परसंवादाद्वारे एकत्र ठेवल्या गेल्या. क्रॉस-लिंक्ड सॉल्ट ब्रिज तयार करणारे दोन आयनिक मोनोमर्स एकत्र करून नवीन प्लास्टिक तयार केले गेले, जे सामर्थ्य आणि लवचिकता प्रदान करतात. सुरुवातीच्या चाचण्यांमध्ये, मोनोमर्सपैकी एक सोडियम हेक्सामेटाफॉस्फेट नावाचे सामान्य अन्न मिश्रित होते आणि दुसरे अनेक ग्वानिडिनियम आयन-आधारित मोनोमर्सपैकी कोणतेही होते. दोन्ही मोनोमर्स जीवाणूंद्वारे चयापचय केले जाऊ शकतात, प्लास्टिक त्याच्या घटकांमध्ये विरघळल्यानंतर बायोडिग्रेडेबिलिटी सुनिश्चित करते.
“सुपरमॉलिक्यूलर प्लास्टिकमधील बंधांचे उलट करता येण्याजोगे स्वरूप त्यांना कमकुवत आणि अस्थिर बनवते असे मानले जात असले तरी”, आयडा म्हणतात, “आमचे नवीन साहित्य अगदी उलट आहे”. नवीन सामग्रीमध्ये, समुद्राच्या पाण्यात आढळणाऱ्या इलेक्ट्रोलाइट्सच्या संपर्कात आल्याशिवाय मीठ पुलांची रचना अपरिवर्तनीय असते. हे निवडकपणे अपरिवर्तनीय क्रॉस दुवे कसे तयार करावे हा मुख्य शोध होता.
तेल आणि पाण्याप्रमाणेच, दोन मोनोमर्स पाण्यात एकत्र मिसळल्यानंतर संशोधकांनी दोन वेगळे द्रवपदार्थ पाहिले. एक जाड आणि चिकट होता आणि त्यात महत्त्वपूर्ण संरचनात्मक क्रॉस लिंक्ड मीठ पूल होते, तर दुसरा पाण्यासारखा होता आणि त्यात मीठ आयन होते. उदाहरणार्थ, जेव्हा सोडियम हेक्सामेटाफॉस्फेट आणि अल्किल डिगुएनिडिनियम सल्फेटचा वापर केला गेला, तेव्हा सोडियम सल्फेट मीठ पाण्याच्या थरात बाहेर काढले गेले. अंतिम प्लास्टिक, अल्किल एस. पी. 2, जाड चिकट द्रव थरात उरलेले कोरडे करून तयार केले गेले.
