【2025年06月05日訊】（記者吳瑞昌綜合報導）由於大量人類廢棄塑膠流入海洋，全球幾大海洋上形成了面積廣大的塑膠垃圾帶，其中一些垃圾帶面積高達160萬平方公里。為解決塑膠垃圾滯留海洋的問題，日本科學家發明一種可以快速被海洋完全降解的塑膠，有望減少海洋上的垃圾量。
聯合國環境規劃署預測，到2040年塑膠污染將增加兩倍，且每年向世界海洋排放2,300萬至3,700萬噸塑膠垃圾。這些塑膠裂解後產生的塑膠微粒（小於5毫米的塑膠碎片），正透過食物鏈進入人類和動植物的體內。有研究指出，這些塑膠微粒正在危害人類的生殖能力、智力和健康。
為此，科學家持續探索各種可降解塑膠，但多數可降解塑膠存在降解速度慢、生產成本過高，或塑膠強度不足等問題。例如，聚乳酸（PLA）雖可生物降解，但因不溶於水，流入海洋後難以有效分解。
這次，日本理化學研究所（RIKEN）新興物質科學中心（CEMS）的研究團隊，開發出一種不污染海洋的新型耐用塑膠，可應用於3D列印、醫療或健康相關領域上，該研究成果已發表到《科學》雜誌上，並獲今年世界環境日（6月5日）等宣傳活動的支持。
這種新型耐用塑膠，是由六偏磷酸鈉（SHMP）和胍基單體（亞胺基甲二胺）製成，主要是透過鹽橋（SB）中的氫鍵（H）形成非共價結構。只需要透過關鍵的「脫鹽」去除裡面的鹽分與乾燥脫水步驟，即可形成超分子塑料（SP）。
研究團隊將一小塊超分子塑料置於鹽水容器中攪拌一小時，該塑膠就像「消失」一樣。原因是鹽水會將這種超分子塑料逆轉成偏磷酸鈉和胍基單體的混合物。研究人員發現，這些還原後的超分子塑料，最終能回收91%的六偏磷酸鹽和82%的胍鹽粉末，展現高效回收特性。
此外，研究人員將超分子塑料放置土壤中進行分解測試。結果顯示，該種新塑膠薄片可以在10天內（約200小時）完全降解，為土壤提供磷和氮化學元素，起到類似肥料的作用。原理是土壤含有少量的鹽分，能夠還原超分子塑料。這兩項測試顯示其簡單且高效的回收再利用特性。
他們還對這種超分子塑料，進行多項塑膠的品質和特性測試。結果顯示，該款超分子塑料擁有傳統塑膠相當堅固的特性，以及很強的熱重塑（120°C以上的溫度）、光學透射率（97%），無毒且不易燃。最重要的是，這種材料在海洋環境中可以快速被微生物分解。
另外，實驗人員透過測試不同類型的超分子塑料（SP），發現可根據需求調整硬度和拉伸強度，性能與傳統塑料匹敵，甚至表現更佳。這也意味著這種新型塑料可以根據需求進行客製化，做出各種不同功能的塑膠。
目前，該研究團隊正致力於開發最佳塗層技術，使這種材料經過塗層處理後，可具備與普通塑膠相同的實用性。
日本東京大學（UTokyo）超分子化學教授、日本理化學研究所（RIKEN）成員相田卓三（Takuzo Aida）對路透社表示，他們的研究已引起包裝行業等領域的廣泛關注。「由於孩子們無法選擇他們將要生活的星球，作為科學家的責任是確保為他們留下儘可能好的環境。」
他曾對日本理化學研究所的新聞室表示，「過去，人們一直認為超分子塑料中的化學鍵，會因可逆性而變得脆弱、不穩定。不過，我們的新材料恰恰相反。」除非將材料暴露在擁有高鹽度的海水和電解質溶液中。
他補充道，「我們利用這種新材料，創造了一種新型擁有堅固、穩定、可回收性的塑料，最重要的是它不會產生危害生物健康的塑膠微粒。」
