Endlich ein Kunststoff, der sich vollständig im Meer und im Boden zersetzt 🌱

Eine Innovation könnte endlich das Problem der Mikroplastikverschmutzung lösen. Japanische Forscher haben einen neuartigen Kunststoff entwickelt, der genauso robust wie herkömmliche Kunststoffe ist, aber schnell im Meerwasser und im Boden zerfällt, ohne Mikroplastik zu hinterlassen.

Dieses vielversprechende Material könnte einen Wendepunkt im Kampf gegen die Kunststoffverschmutzung darstellen.


Die Entwicklung dieses Kunststoffs basiert auf einer neuartigen molekularen Struktur: reversiblen Salzbrücken, die seine Festigkeit gewährleisten. Beim Kontakt mit Salzwasser lösen sich diese Verbindungen auf, wodurch das Material biologisch abbaubar wird. Im Gegensatz zu derzeitigen Kunststoffen wie PLA, die im Meer oft widerstandsfähig bleiben, erzeugt dieser neuartige Kunststoff keine Mikroplastikpartikel.

Das Team des RIKEN Center for Emergent Matter Science unter der Leitung von Takuzo Aida nutzte supramolekulare Polymere, die durch reversible Verbindungen gekennzeichnet sind – eine Eigenschaft, die normalerweise als Nachteil gilt. Doch die Forscher konnten beweisen, dass diese Materialien zugleich fest und stabil sein können.

Zur Herstellung dieses Kunststoffs wurden zwei ionische Monomere kombiniert: ein gängiger Lebensmittelzusatzstoff, Natriumhexametaphosphat, und ein Monomer auf Basis von Guanidinium-Ionen. Ein entscheidender Schritt im Prozess war die Entsalzung, die die Bildung einer starren Struktur ermöglichte. Beim Wiedereinlegen des Kunststoffs ins Salzwasser kehrt sich der Prozess um, und das Material zerfällt in seine Bestandteile.

Tests zeigten, dass dieses Material ähnliche oder sogar überlegene Eigenschaften im Vergleich zu herkömmlichen Kunststoffen aufweist. Durch die Variation der Komponenten konnten die Forscher seine Eigenschaften anpassen: Kratzfestigkeit, Flexibilität oder die Fähigkeit, Lasten zu tragen. Dies eröffnet zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten, wie beispielsweise in der 3D-Drucktechnologie oder der Herstellung medizinischer Geräte.


Ein weiterer großer Vorteil liegt in der Recyclingfähigkeit dieses Materials. Nach der Auflösung im Salzwasser konnten 91 % des ursprünglichen Phosphors und 82 % des Stickstoffs zurückgewonnen werden. Zudem zersetzte sich das Material vollständig im Boden innerhalb von zehn Tagen und bereicherte diesen sogar mit Nährstoffen.

Dieser Kunststoff ist nicht nur biologisch abbaubar, sondern auch ungiftig, nicht entflammbar und kann wie jeder Standardthermoplast verarbeitet werden. Die Forschung legt nahe, dass dieser Kunststoff eine nachhaltige Alternative zu Polymeren in Lebensmittelverpackungen oder Textilien darstellen könnte.

Mit dieser Entdeckung hofft das Team von Aida, die Kunststoffindustrie zu revolutionieren und kritische ökologische Herausforderungen zu lösen. Dieser neuartige Kunststoff bietet weit mehr als nur einen Ersatz – er liefert eine Lösung für das Mikroplastikproblem und ermöglicht gleichzeitig eine breite industrielle Anpassung.