Science：可持续超分子聚合物塑造绿色未来

原创 C 超分子体相材料 2024年11月24日 19:37 湖南

在这个环保意识日益增强的时代，传统石油基塑料所带来的环境污染问题愈发引人关注。科研人员正不懈努力，寻找能够替代这些非可持续材料的创新解决方案。近日，一项关于可持续超分子聚合物（Supramolecular Polymers, SPs）的研究成果在科学界引起了轰动，为我们揭示了未来材料发展的新方向。

一、超分子聚合物的独特之处

这项研究的核心在于一种通过特定单体合成的新型超分子聚合物。这些单体包括烃类（alkyl Gu2）、二硫化物（disulfide Gu2）和胺类（amine Gu2及amine Gu′2）等，它们通过盐桥作用在水中交联，形成了一种独特的液-液相分离（Liquid-Liquid Phase Separation, LLPS）现象。这一现象导致硫酸钠被排出到富含水的相中，而剩余的浓缩液相在干燥后形成了具有玻璃状质地的塑料。

二、卓越的性能与应用

这种新型超分子聚合物不仅具有热重塑性，即使在水中也能保持其性能，通过疏水性的派瑞林C涂层更是增强了其在水性介质中的适用性。更令人瞩目的是，这些聚合物材料展现出极高的密度和优异的光学透过率，其光学性能堪比聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）。

研究团队还利用模具对浓缩液相进行加工，成功创造出了心形的三维物体，这展示了这些材料在三维打印和定制化制品方面的巨大潜力。此外，这些聚合物在加热到特定温度以上时，能够像传统热塑性塑料一样重塑形状，但冷却后又恢复了原有的刚性和稳定性。

三、环保与可持续性的双重保障

与传统塑料相比，这些超分子聚合物在环保和可持续性方面具有显著优势。首先，它们易于回收，能够形成闭环回收系统。研究团队发现，通过将聚合物浸泡在盐水溶液中，可以使其完全解离成单体成分，再通过简单的乙醇沉淀和蒸发处理，即可回收单体，重新用于合成新的聚合物。

其次，这些聚合物材料还具有生物降解性，能够在自然环境中逐步分解，减少对环境的污染。这对于解决当前塑料废弃物堆积如山的问题具有重大意义。

四、未来展望

这项研究成果不仅为可持续材料的发展开辟了新的道路，也为全球环保事业注入了新的活力。随着对这些超分子聚合物研究的深入，我们有理由相信，在不久的将来，这些新型材料将广泛应用于包装、建筑、医疗、电子等各个领域，成为推动社会可持续发展的重要力量。

同时，这也提醒我们，科技创新是推动环保事业发展的不竭动力。只有不断探索和创新，才能找到更多解决环境问题的有效方法，共同守护我们美丽的地球家园。

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本文所述研究成果来源于最新科学研究，旨在介绍一种新型可持续超分子聚合物材料的开发与应用。文章内容仅供参考，不构成任何投资建议或商业决策依据。如需了解更多详情，请查阅相关科学文献或咨询专业人士。

https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado1782