來自英國伯明翰大學(xué)和美國杜克大學(xué)的研究人員發(fā)明了一種新的可再生來源的可降解聚合物系列，其性能與普通塑料相似。

科學(xué)家們使用糖基異戊二烯和異戊烷作為構(gòu)件，制造了兩種新的聚合物，一種是像橡膠一樣可伸展的，另一種是像大多數(shù)商業(yè)塑料一樣堅韌但有延展性的。這兩種糖醇只在其立體化學(xué)或三維結(jié)構(gòu)上有所不同，但這使它們在物理特性上有了較大差異。

基于異戊二烯的聚合物顯示出與普通塑料相似的硬度和延展性，以及與高級工程塑料（如PA6）相似的強(qiáng)度。 基于異戊二烯的材料具有相似的強(qiáng)度和韌性，但也顯示出高彈性，在變形后可恢復(fù)其形狀。

這兩種材料在粉碎和熱加工后仍保持其機(jī)械性能，這是機(jī)械回收塑料的常用方法。

杜克大學(xué)教授Matthew Becker博士指出:“我們的研究結(jié)果真正證明了立體化學(xué)如何可以作為一個中心主題來設(shè)計具有真正前所未有的機(jī)械性能的可持續(xù)材料。”

計算模型模擬了聚合物鏈如何包裝和相互作用來產(chǎn)生不同的聚合物性能。通過創(chuàng)造含有異戊二烯和異丙稀酰胺單元的共聚物，研究人員發(fā)現(xiàn)他們可以獨立控制機(jī)械性能和降解率。因此，聚合物的降解性可以針對特定用途進(jìn)行獨立調(diào)整，而不會顯著改變材料的特性。

領(lǐng)導(dǎo)伯明翰研究團(tuán)隊的Andrew Dove教授說，這項研究表明了可持續(xù)塑料的可行性。他說，還需要做更多的工作來降低成本，研究這些材料對環(huán)境的潛在影響，但“這些材料有可能取代在環(huán)境中不容易降解的石油化學(xué)來源的塑料”。

科學(xué)家們還指出，這兩種聚合物可以在沒有任何復(fù)雜的相容性要求的情況下進(jìn)行混合（可能是因為這兩種材料在化學(xué)性質(zhì)上非常相似）并產(chǎn)生宏觀均質(zhì)薄膜。伯明翰大學(xué)化學(xué)學(xué)院的Josh Worch博士是這項研究的共同作者，他說，這為回收利用提供了一個明顯的優(yōu)勢，因為回收利用經(jīng)常需要處理混合飼料。

同樣來自伯明翰化學(xué)學(xué)院的Connor Stubbs博士補(bǔ)充說：“汽油基塑料已經(jīng)有了幾十年的研究，因此追趕它們是一個巨大的挑戰(zhàn)。我們可以利用生物學(xué)所提供的獨特結(jié)構(gòu)和形狀來創(chuàng)造出更好的塑料，使其具有目前商業(yè)塑料所能提供的同樣廣泛的特性?！?/span>

  伯明翰大學(xué)企業(yè)部和杜克大學(xué)已經(jīng)提交了一份聯(lián)合專利申請。研究人員現(xiàn)在正在尋找有興趣應(yīng)用該技術(shù)的工業(yè)伙伴。