در سالهای اخیر، جهان با یک مشکل زیستمحیطی جدی ناشی از افزایش حجم زبالههای پلاستیکی مواجه شده است. این زبالهها آسیبهای قابل توجهی به محیطزیست وارد میکنند و نیاز به مواد جایگزین پایدار از هر زمان دیگری حادتر شده است. در پاسخ به این موضوع، علاقهمندی قانونی به پلیمرهای زیست تجزیهپذیر که میتوانند جایگزین ایمنی برای محصولات پلاستیکی سنتی باشند، شکل گرفته است. در این مقاله، دستاوردها و جهتگیریهای اصلی تحقیقات در زمینه پلیمرهای زیست تجزیهپذیر در دهه 2020 بررسی میشود.
پلیمرهای زیست تجزیهپذیر، موادی هستند که تحت تأثیر میکرو ارگانیسمها در طی یک دوره زمانی مشخص به ترکیبات طبیعی تجزیه میشوند. آنها میتوانند از منابع تجدیدپذیر یا غیر تجدیدپذیر به دست آیند. ویژگی اصلی این پلیمرها، توانایی آنها در تجزیه بدون آسیب به اکوسیستم است، بر خلاف پلاستیکهای سنتی که میتوانند صدها سال در محیط باقی بمانند.
در دهه 2020، تحقیقات علمی در زمینه پلیمرهای زیست تجزیهپذیر مراحل قابل توجهی را پیشرفت کردند. دانشمندان بر روی توسعه انواع جدیدی از پلیمرها تمرکز کردهاند که نه تنها زیست تجزیهپذیر هستند، بلکه دارای استحکام، انعطافپذیری و مقاومت بالا در برابر محیط نیز میباشند. یکی از جهتهای اصلی، سنتز پلیمرهای مبتنی بر اسید پلی لاکتیک (PLA)، پلیمرهای مبتنی بر سلولز و پلیمرهای به دست آمده از روغنهای گیاهی بوده است.
پلیمرهای زیست تجزیهپذیر در صنایع مختلف کاربرد وسیعی دارند. در صنعت بستهبندی، آنها برای ایجاد کیسهها، ظروف و فیلمهایی استفاده میشوند که میتوانند در طی چندین ماه به تجزیه برسند. در پزشکی، پلیمرهای زیست تجزیهپذیر در تولید مواد مصرفی مانند بخیهها و همچنین برای ایجاد ایمپلنتهایی که با گذشت زمان در بدن حل میشوند، استفاده میشوند و نیاز به جراحیهای مجدد را کاهش میدهند.
با وجود مزایای متعدد، انتقال به پلیمرهای زیست تجزیهپذیر با چالشهای اقتصادی متعددی مواجه است. هزینههای تولید آنها هنوز بالاتر از پلاستیکهای سنتی است. با این حال، با افزایش علاقه از جانب شرکتها و مصرفکنندگان، قیمت پلیمرهای زیست تجزیهپذیر به تدریج کاهش مییابد. علاوه بر این، دولتهای بسیاری از کشورها شروع به اجرای تدابیر حمایتی و یارانهای کردهاند تا استفاده از مواد دوستدار محیطزیست را تشویق کنند.
با توجه به اینکه علاقه به توسعه پایدار و محیطزیست همچنان در حال افزایش است، آینده پلیمرهای زیست تجزیهپذیر امیدوارکننده به نظر میرسد. در دهه 2020، شاهد افزایش تعداد استارتاپها و پروژههای تحقیقاتی متمرکز بر توسعه مواد و تکنولوژیهای جدید هستیم که پلیمرهای زیست تجزیهپذیر را در دسترستر و موثرتر میسازد. تحقیقات در زمینه ایجاد پلیمرهای ترکیبی و پلیمرهایی با ویژگیهای بهبود یافته تنها آغاز کار است.
پلیمرهای زیست تجزیهپذیر یکی از پیشروترین جهتها در فناوریهای پایدار به شمار میآیند و دارای پتانسیل تأثیر قابل توجهی بر صنعت و حفاظت از محیطزیست هستند. رویکرد پایدار در توسعه و پیادهسازی این مواد نه تنها میتواند به حل مشکل زبالههای پلاستیکی کمک کند، بلکه منجر به ایجاد فرصتهای جدیدی در اقتصاد و بازار خواهد شد. چشمانداز پلیمرهای زیست تجزیهپذیر به سرعت در حال گسترش است و محبوبیت آنها در سالهای آینده تنها افزایش خواهد یافت.