研究者たちがプラスチックが有害な断片を生む理由を発見(Researchers Discover Why Plastic Sheds Dangerous Fragments)

ad

2025-04-07 コロンビア大学

コロンビア大学の研究者たちは、プラスチックが有害なマイクロおよびナノスケールの破片を生成するメカニズムを解明しました。プラスチックは、硬い結晶構造の層と柔らかい非晶質の層が交互に積み重なった構造を持ちます。環境劣化により、まず柔らかい層が弱まり、応力がなくても破壊されることがあります。この柔らかい層の破壊が、硬い結晶性の層の分離を引き起こし、これが環境中で長期間残存するマイクロプラスチックやナノプラスチックの生成につながります。この研究は、2025年3月28日に『Nature Communications』に掲載されました。

<関連情報>

半結晶性ポリマーからの静止ナノプラスチック形成のメカニズム Mechanism of quiescent nanoplastic formation from semicrystalline polymers Nature Communications  Published:28 March 2025 DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-025-58233-3

研究者たちがプラスチックが有害な断片を生む理由を発見(Researchers Discover Why Plastic Sheds Dangerous Fragments)

Abstract

Polymers are known to spontaneously produce microplastics (sizes 1 μm – 3 mm) and nanoplastics (10 nm – 1 μm). Still, the mechanisms by which environmentally-triggered Å-level random bond breaking events lead to the formation of these relatively large fragments are unclear. Significantly, ≈ 70% of commercial polymers are semicrystalline, with a morphology comprised of alternating crystalline and amorphous layers, each tens of nanometers thick. It is well-accepted that chain scission events accumulate in the amorphous phase. We show that this leads to mechanical failure and the concurrent release of particulate nanoplastics comprised of polydisperse stacks of lamellae even under quiescent conditions. Noncrystalline analogs, which do not have a well-defined microstructure, do not form nanoplastics. While the amorphous phase of the semicrystalline nanoplastics continues to degrade, crystal fragments do not, and hence, they temporally persist in the environment. These results stress the critical role of polymer microstructure and fracture mechanics on particulate nanoplastic creation.

0500化学一般
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました