Rác thải nhựa đang trở thành một vấn đề nghiêm trọng đối với toàn cầu. Việc sử dụng nhựa trong đời sống hàng ngày là không thể tránh khỏi, nhưng sự tồn tại của vi nhựa trong môi trường lại gây ra những hệ lụy tiêu cực đối với sức khỏe con người và hệ sinh thái biển. Trước thách thức đó, các nhà khoa học tại Trung tâm Khoa học Vật chất mới nổi RIKEN (Nhật Bản) đã phát triển một loại nhựa mang tính cách mạng. Loại nhựa này không chỉ bền chắc mà còn có khả năng phân hủy sinh học trong nước biển, mở ra triển vọng giải quyết bài toán rác thải nhựa trên quy mô toàn cầu.

Nhựa đã trở thành một phần thiết yếu của cuộc sống hiện đại, từ các sản phẩm tiêu dùng đến công nghiệp và y tế. Tuy nhiên, khi bị thải bỏ, chúng thường tồn tại hàng trăm năm trước khi phân hủy hoàn toàn, tạo ra một lượng lớn vi nhựa trong môi trường. Theo một nghiên cứu gần đây, đại dương hiện chứa khoảng 170.000 tỷ mảnh nhựa, tương đương với 21.000 mảnh nhựa trên mỗi người trên hành tinh. Những mảnh nhựa này không chỉ gây ô nhiễm môi trường nước mà còn xâm nhập vào chuỗi thức ăn, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe của con người và sinh vật biển.

Trong bối cảnh này, nhu cầu cấp thiết là phải tìm kiếm những giải pháp thay thế nhựa truyền thống, vừa bền chắc vừa thân thiện với môi trường. Các nỗ lực trước đây trong việc phát triển nhựa phân hủy sinh học tuy mang lại một số kết quả nhưng phần lớn không thể phân hủy trong môi trường nước biển, khiến chúng tiếp tục góp phần vào ô nhiễm vi nhựa.

Loại nhựa mới của RIKEN: Bước đột phá về công nghệ

Nhóm nghiên cứu tại RIKEN đã tìm ra một giải pháp đột phá với việc phát triển loại nhựa mới mang tên alkyl SP₂, một loại polyme siêu phân tử có khả năng hòa tan trong nước muối. Khác với các loại nhựa truyền thống hoặc nhựa phân hủy sinh học trước đây, alkyl SP₂ có khả năng phân hủy nhanh chóng trong nước biển chỉ trong vài giờ, nhờ vào cấu trúc hóa học đặc biệt được thiết kế từ hai monome ion.

Quá trình sản xuất nhựa này bắt đầu với việc kết hợp hai monome ion để tạo ra các liên kết chéo, từ đó hình thành một vật liệu vừa bền chắc vừa linh hoạt. Khi vật liệu này được đặt trong nước muối, các liên kết sẽ bị phá vỡ, cho phép nhựa hòa tan thành các hợp chất có thể chuyển hóa và không gây hại cho môi trường.

Ngoài khả năng phân hủy sinh học, loại nhựa mới còn có những đặc tính đáng kinh ngạc. Không chỉ không độc hại và không bắt lửa, alkyl SP₂ còn có thể được tái chế. Trong các thử nghiệm, nhóm nghiên cứu đã thu hồi được 91% hexametaphosphate và 82% guanidinium sau khi vật liệu phân hủy trong vòng 10 ngày. Đáng chú ý, những hợp chất này có khả năng cải thiện chất lượng đất, biến loại nhựa mới thành một giải pháp bền vững toàn diện.

Theo giáo sư Takuzo Aida, trưởng nhóm nghiên cứu, nhựa alkyl SP₂ là một bước tiến vượt bậc trong việc tạo ra các loại vật liệu thân thiện với môi trường, không chỉ thay thế nhựa truyền thống mà còn giúp ngăn chặn việc hình thành vi nhựa trong môi trường nước. Loại nhựa này không chỉ là một sản phẩm công nghệ mà còn là giải pháp cho vấn đề ô nhiễm vi nhựa, một trong những mối đe dọa lớn nhất đối với sức khỏe toàn cầu và sự bền vững của các hệ sinh thái.

Dù vẫn cần thời gian để thương mại hóa, sự xuất hiện của alkyl SP₂ đã mang lại hy vọng mới trong việc giảm thiểu ô nhiễm nhựa. Khi được triển khai trên quy mô lớn, loại nhựa này có tiềm năng ngăn chặn hàng triệu tấn nhựa thải ra môi trường mỗi năm, đặc biệt là ở các khu vực ven biển và đại dương – nơi rác thải nhựa gây thiệt hại lớn nhất.

Trong khi chờ đợi loại nhựa mới này được sản xuất đại trà, người tiêu dùng có thể góp phần giảm thiểu ô nhiễm nhựa bằng cách sử dụng các sản phẩm thay thế thân thiện với môi trường. Những hành động nhỏ như sử dụng túi tái sử dụng, chai nước không nhựa, hoặc các sản phẩm phân hủy sinh học trong cuộc sống hàng ngày cũng là cách hiệu quả để bảo vệ môi trường.

Các chính phủ và tổ chức quốc tế cũng đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ nghiên cứu, phát triển và thương mại hóa các sản phẩm nhựa bền vững như alkyl SP₂. Những chính sách khuyến khích sử dụng nhựa sinh học, cùng các biện pháp hạn chế sản phẩm nhựa dùng một lần, sẽ tạo điều kiện để công nghệ này sớm được áp dụng rộng rãi.

Nhựa phân hủy sinh học alkyl SP₂ do Trung tâm Khoa học Vật chất mới nổi RIKEN phát triển là một minh chứng cho khả năng giải quyết vấn đề rác thải nhựa bằng công nghệ tiên tiến. Với tính bền vững, khả năng phân hủy trong nước biển và tiềm năng tái chế, loại nhựa này không chỉ là một giải pháp kỹ thuật mà còn là một bước đi quan trọng trong việc bảo vệ môi trường và sức khỏe toàn cầu. Trong tương lai, cùng với sự chung tay của cộng đồng và các nhà khoa học, các sản phẩm thân thiện với môi trường như alkyl SP₂ sẽ trở thành nền tảng cho một thế giới sạch hơn, bền vững hơn.

Nguồn: NASATI