A poluição por microplásticos tornou-se um problema ambiental global, desde os depósitos do mar profundo até o sangue humano.1 - MateriaisComo um veículo-chave para a fonte e a governança da produção de microplásticos, é necessário construir um sistema de resposta multidimensional para aliviar fundamentalmente essa crise ecológica através de uma inovação em toda a cadeia de "redução da fonte - interceptação intermediária - degradação final".

O desenvolvimento e aplicação de materiais alternativos de origem é a linha de defesa do canal de controle da poluição. Para produtos plásticos descartáveis, podem ser promovidos materiais de base biológica como ácido poliláctico (PLA), polihidroxiácido gordo (PHA), tais materiais utilizam amido de milho, palha e outros recursos renováveis ​​como matéria-prima, no ambiente natural podem ser decompostos por micróbios em dióxido de carbono e água, e as propriedades mecânicas estão próximas dos plásticos tradicionais, aplicáveis ​​a pratos, embalagens e outros cenários. Para as partículas de microplástico em cosméticos e detergentes, devem ser usados materiais alternativos naturais, como pó de casca de nozes, abrasivos à base de plantas como partículas de aveia ou materiais inorgânicos degradáveis ​​como dióxido de silício de nanograu, para eliminar as emissões de microplásticos a partir do nível da fórmula.

A otimização estrutural dos materiais existentes reduz a perda de microplásticos. No setor têxtil, as fibras sintéticas são uma das principais fontes de microplásticos e podem reduzir a queda de fibras durante o processo de lavagem através da melhoria do processo de filagem, o controle do diâmetro das fibras acima de 10 micrômetros ou a adição de ligantes degradáveis ​​durante a preparação de fibras ultrafinas usando a tecnologia de filagem da ilha. Ao mesmo tempo, revestimentos ecológicos como polidopamina são revestidos na superfície do tecido para melhorar a força de ligação entre as fibras, juntamente com sacos de lavagem de filtro dedicados, que podem reduzir a liberação de microplásticos durante o processo de lavagem de roupas em mais de 60%. Para embalagens de plástico, a adoção de estrutura composta coextrusão, combinando camadas fáceis de degradar com camadas resistentes ao desgaste, pode prolongar a vida útil e reduzir os detritos de microplástico gerados pela quebra.

Promoção da degradação1 - MateriaisA descoberta com a tecnologia acelera a dissolução final. Para os microplásticos já existentes no ambiente, podem ser desenvolvidos materiais de degradação fotocatalítica, como o dióxido de titânio, óxido de zinco e outros fotocatalisadores carregados em carvão ativo ou veículos de cerâmica, para fazer filtros de tratamento de água, sob a exposição ultravioleta para dividir os microplásticos em pequenas moléculas orgânicas. No ambiente marinho, o biodegradante de liberação lenta pode ser lançado, o microbiota que contém pode decompor específicamente polietileno, polipropileno e outros plásticos difíceis de degradar. Além disso, a adição de promotores de biodegradação aos plásticos tradicionais através de técnicas de modificação de materiais pode reduzir o ciclo de degradação dos plásticos no ambiente natural de centenas de anos para 5 a 10 anos.

A recuperação de materiais e a melhoria do sistema de circulação ajudam a fechar o ciclo de recursos. Desenvolver materiais de separação de alta eficiência, como a membrana de nanofibra preparada por filagem eletrostática, usando sua área de superfície de alta proporção e efeito de adsorção eletrostática para capturar com precisão partículas de microplástico a partir de águas residuais e do solo, a eficiência de captura pode chegar a mais de 95%. Ao mesmo tempo, promover a tecnologia de reciclagem química de plásticos, transformar resíduos de plásticos em matérias-primas químicas através da fissura catalítica, alcançar a reciclagem de "plástico - matéria-prima - novo plástico", reduzir a demanda de produção de plásticos originais e reduzir a base de produção de microplásticos da fonte.

Para lidar com a crise da poluição por microplásticos, o campo dos materiais precisa equilibrar o desempenho ambiental com o valor prático e promover a atualização iterativa do sistema de materiais através da inovação tecnológica. Só será1 - MateriaisA inovação é combinada com orientação política e envolvimento público para construir uma rede abrangente de prevenção e controle da poluição por microplásticos e proteger o desenvolvimento sustentável do meio ambiente.