導(dǎo)讀：

聚合物是一類廣泛的材料。其特征在于長鏈的化學(xué)鍵合，這種化學(xué)鍵合稱為單體的重復(fù)分子單元。目前合成聚合物包括塑料，當(dāng)然還有纖維、陶瓷、橡膠、涂料以及眾多其他商業(yè)產(chǎn)品。其中，塑料作為一種價(jià)格便宜、攜帶輕便而且較為耐用的有機(jī)合成高分子材料，應(yīng)用非常廣泛。出于同樣的原因，廢棄塑料帶來的“白色污染”也越來越嚴(yán)重。近年來，科學(xué)家們?cè)跓o廢棄物技術(shù)的研究上已經(jīng)取得了較大成果，相信不久的將來，可持續(xù)材料將與傳統(tǒng)塑料展開激烈競爭。

近日，美國科羅拉多州立大學(xué)的化學(xué)家們?cè)凇犊茖W(xué)》雜志上宣布了一項(xiàng)針對(duì)無廢棄物的重要舉措。在化學(xué)系教授Eugene Chen的帶領(lǐng)下，他們發(fā)現(xiàn)了一種聚合物，它擁有許多塑料所享有的特性，如重量輕、較好的耐熱性、強(qiáng)度和耐用性。但與典型的石油塑料不同，這種新型的聚合物可轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿訝顟B(tài)，以實(shí)現(xiàn)完全的化學(xué)回收，且可以在不使用有毒化學(xué)物質(zhì)的情況下完成。

這項(xiàng)工作成果建立在研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的上一代化學(xué)可回收聚合物的基礎(chǔ)之上，Eugene Chen教授的實(shí)驗(yàn)室在2015年首次展示了可回收聚合物技術(shù)。但之前聚合物的制備需要在極冷條件下進(jìn)行，這也許會(huì)限制其工業(yè)應(yīng)用，且制成的聚合物的耐熱性和分子量也較低。與塑料類似，相對(duì)較軟。

Eugene Chen教授表示，從這項(xiàng)研究中所獲得的基礎(chǔ)知識(shí)極為可貴，形成了研發(fā)未來新一代聚合物的設(shè)計(jì)原則。新型聚合物不僅可以進(jìn)行化學(xué)回收，而且還具有許多優(yōu)異的實(shí)用性能。這種新型的經(jīng)過改良的聚合物結(jié)構(gòu)解決了第一代材料所存在的問題。材料單體可在環(huán)境友好的工業(yè)條件下方便地聚合：室溫下無需溶劑，反應(yīng)時(shí)間在幾分鐘內(nèi)，且僅需微量的催化劑。所得材料分子量高、具有較好的熱穩(wěn)定性和結(jié)晶度，以及像塑料一樣的機(jī)械性能。最重要的是，在溫和的實(shí)驗(yàn)室條件下使用催化劑，聚合物可循環(huán)回至其原始的單體狀態(tài)，不需進(jìn)一步純化單體就可重新進(jìn)行聚合，研究團(tuán)隊(duì)將這一過程稱作循環(huán)材料生命周期。

這意味著，未來新型、綠色的塑料不會(huì)在垃圾填埋場和海洋中沉寂數(shù)百萬年才可降解，而是可以簡單地置于反應(yīng)器中進(jìn)行降解，化學(xué)術(shù)語稱為“解聚”，即恢復(fù)其本身價(jià)值。這對(duì)于現(xiàn)在的石油塑料來說是不可能實(shí)現(xiàn)的?；氐交瘜W(xué)的起點(diǎn)，材料可以反復(fù)回收利用——這會(huì)徹底對(duì)“回收”一詞重新進(jìn)行定義。Eugene Chen教授強(qiáng)調(diào)，新型聚合物技術(shù)僅在實(shí)驗(yàn)室中得到了驗(yàn)證，為完善所發(fā)明的正在申請(qǐng)專利的單體和聚合物生產(chǎn)工藝，未來還有很多工作要做。