蓋世汽車訊 近年來，塑料的可持續發展取得了很大的進步，這在很大程度上要歸功于科學的進步。但是，雖然塑料變得越來越環保，但是這個世界仍然受到了塑料的污染，因為很多工業都依賴塑料生產得到廣泛使用的產品。

據外媒報道，最近，美國阿克倫大學聚合物科學與工程學院的助理教授Junpeng Wang博士進行了一項研究，找到了一種能夠減少廢料的解決方案，并為橡膠、輪胎、汽車和電子行業的可持續發展未來開辟了科學道路。該項研究得到了阿克倫大學的支持，Wang博士還獲得了美國國家科學基金會CAREER獎。

Junpeng Wang博士（圖片來源：阿克倫大學）

目前的問題是，包括橡膠和塑料在內的合成聚合物幾乎被用于日常生活的方方面面。此種合成聚合物在很大程度上由于具有優異的穩定性和多樣的力學性能而占統治地位，但是，也正由于具有高耐久性，由此類聚合物制成的廢料聚集于陸地和海洋，給生態系統帶來了嚴重的問題。

此外，由于90%以上的聚合物都由石油和煤炭等有限的自然資源制成，如果它們不能得到回收和再利用，此種材料的生產就具有不可持續性。

針對塑料可持續性挑戰，一個有發展前景的解決方案是用可回收的聚合物取代現有的聚合物，以實現材料的循環使用。盡管目前已取得了進展，但很少有可回收聚合物具有傳統聚合物的優良熱穩定性和高性能力學性能。不過，Wang博士及其團隊研發的可回收材料在優異熱穩定性和靈活機械性能方面卻獨一無二。

Wang博士表示：“我們對以化學方式回收的聚合物特別感興趣，此類聚合物可以被分解成構成它們的成分（單體），回收之后的單體可重復用于制造聚合物，讓材料循環使用，這不僅有助于保護用于塑料生產的有限自然資源，而且還解決了塑料物品壽命結束時產生的廢料堆積問題。”

設計以化學方式回收聚合物的關鍵是確定正確的單體。通過仔細計算，研究人員確定了一種靶向單體。之后，他們利用大量的起始原料，通過化學合成，制備了單體和聚合物。

Wang博士的研究團隊包括聚合物科學研究生以及博士后科學家，旨在通過研發可分解成其組成部分的聚合物，以解決上述挑戰。當解聚催化劑不復存在或被移除時，該聚合物仍具有高穩定性，且其熱性能和力學性能可以進行調節，以滿足各種應用的需要。

Wang博士表示：“我們研發的以化學方式回收的聚合物具有優異的熱穩定性和堅固的機械性能，可用于制備橡膠和塑料。我們預計此種材料可以替代現有聚合物，成為具有吸引力的候選材料。我們的分子設計以計算為指導，突出了計算和實驗工作相結合的變革力。與其他被證明可回收的聚合物相比，我們研發的新型聚合物表現出更好的穩定性以及更廣泛的力學性能。當添加催化劑時，該聚合物可降解為單體，被回收。”

Wang博士研究團隊的下一步是擴大以化學方式回收的聚合物的范圍，以及研發碳纖維增強型聚合物復合材料。該團隊還將分析此種工藝的經濟性能，并對聚合物的商業化進行生命周期分析。

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