ラトガース大学の研究者らが、DNAなどの天然ポリマーに着想を得て、数日、月、または数年で分解するプラスチックを作成する手法を開発した。このアプローチは、廃棄プラスチックによる環境汚染を減らすことを目指す。この方法は、自然界で迅速な分解を可能にする化学構造を模倣している。
2022年には、世界中で2億5千万トン以上のプラスチックが廃棄され、わずか14%しかリサイクルされず、残りは焼却または埋め立てられた。生分解性プラスチックの生産努力は35年間続き、竹や海藻などの素材を使用しているが、多くのものが容易に堆肥化せず、主張通りに機能しない。
ニュージャージー州立ラトガース大学のYuwei Guとそのチームは、DNAやRNAなどの天然ポリマーが急速に分解するのに対し、合成プラスチックが数世紀にわたって持続する理由を探った。彼らは、天然ポリマー内の隣接基が求核攻撃を促進し、低いエネルギーでポリマー鎖を切断することを特定した。
研究者らはこれらの基を模倣した人工構造を合成し、新しいプラスチックに組み込んだ。これにより、材料は容易に分解され、添加物の構造を調整することで寿命を調整可能となる。分解により長い鎖が小さな断片に変わり、新たなプラスチックへの再利用や環境中での安全な溶解が可能となる。
「この戦略は、数日から数ヶ月の制御された分解が有益なプラスチックに最適で、食品包装などの短期消費材への応用に強い可能性を見出している」とGuは述べた。彼は付け加えた、「現在、耐用年数が数十年必要なプラスチック、例えば建設資材や長期構造部材にはあまり適さない。」
課題が残る：生成される液体断片は、安全な放出のための毒性試験が必要である。分解には現在紫外線が必要だが、周囲の陽光で十分であり、埋められたプラスチックはその不在で持続する。この研究はNature Chemistryに掲載（DOI: 10.1038/s41557-025-02007-3）。