미국에서 완전히 분해되는 새로운 폴리머가 개발되었습니다.

미국의 화학자들이 다양한 재료를 생산하는 데 사용될 뿐만 아니라 환경에 해를 끼치지 않고 재활용할 수 있는 새로운 고분자 물질을 발견했습니다. 연구진은 플라스틱을 분자 단위로 재활용하여 플라스틱 제품에 제2의 생명을 불어넣는 방안을 제안합니다. 오늘날 여러 국가에서는 더 이상 쓰이지 않는 플라스틱 제품을 재활용하여 유용한 제품을 만드는 데 사용하지만, 대부분은 매립지나 바다로 버려집니다.

특정 조건 하에서 분해되는 생분해성 플라스틱(예: 폴리락틱산)도 있지만, 이러한 대안에도 몇 가지 단점이 있습니다. 현재의 재활용 방법으로는 유해한 생성물을 생성하지 않고 분해 과정을 진행할 수 없습니다.

미국 화학자들의 목표는 재활용에 적합하고 생분해되는 플라스틱을 찾는 것이었습니다. 연구 과정에서 전문가들은 석유 제품 대체재 중 하나의 분자를 연구했습니다(미국 에너지부는 이 대체재를 모든 조건을 가장 잘 충족하는 대체재 목록에 포함시켰습니다).

γ-하이드록시뷰티르산 락톤은 과학자들에게 현대 플라스틱의 구성 요소를 생산하는 재료로 여겨졌지만, 이 물질은 열에 안정적이어서 과학자들이 이를 반복되는 단량체 사슬로 결합하여 플라스틱을 형성하지 못했습니다.

화학과 예브겐 첸 교수에 따르면, 이전 보고서에서 연구진의 모든 결론은 이 단량체가 과학자들의 관심을 받을 가치가 없다는 사실로 귀결되었습니다. γ-하이드록시부티르산의 락톤을 연구했던 모든 화학자들은 이 단량체로부터 중합체를 생산하는 것이 불가능하다고 단언했지만, 첸 교수와 그의 동료들은 보고서에 부정확한 부분이 있을 것이라고 의심했습니다.

연구진은 γ-하이드록시부티르산 락톤을 이용한 연구를 시작했고, 그 결과 고분자를 얻었을 뿐만 아니라 다양한 형태(고리형, 선형형)로 만드는 데 성공했습니다. 이 연구에서 과학자들은 금속 기반 및 비금속 촉매를 모두 필요로 했으며, 이를 통해 이중 폴리감마-부티로락톤을 갖는 폴리에스터를 얻을 수 있었습니다. 추가 연구를 통해 연구진은 이 물질이 가열되면 약 1시간 만에 원래 상태로 돌아온다는 사실을 발견했습니다(고리형 고분자는 300ºC, 선형 고분자는 220ºC의 가열이 필요함). 즉, 이 새로운 물질은 생분해성이 뛰어나며 현재 사용되는 플라스틱 제품과 달리 환경에 해를 끼치지 않습니다.

연구팀에 따르면, 연구에 사용된 단량체는 상업적으로 널리 사용되는 바이오플라스틱 P4HB를 완전히 대체할 수 있다고 합니다. P4HB는 대부분의 플라스틱보다 생산 비용이 더 높고 복잡합니다. 첸 교수 연구팀은 이보다 더 저렴하고 실용적인 플라스틱 생산 옵션이 널리 보급될 것이라고 전망했습니다.

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