ให้ความรู้เกี่ยวกับบริษัท

พอลิเอทิลีนเป็นพลาสติกที่เกิดขึ้นในโครงสร้างโมเลกุลต่างๆ โพลิเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ (LDPE) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับบรรจุภัณฑ์สินค้าอุปโภคบริโภคในชีวิตประจำวัน เช่น อาหาร และเป็นหนึ่งในโพลิเมอร์ที่พบมากที่สุดในโลกอันเป็นผลมาจากความต้องการที่เพิ่มขึ้น จนถึงขณะนี้ มีเพียงการประเมินว่าพลาสติกที่ใช้กันอย่างแพร่หลายนี้ย่อยสลายได้อย่างไรหลังจากเข้าสู่สิ่งแวดล้อมเป็นขยะ ทีมวิจัยจาก Collaborative Research Center "Microplastics" ที่มหาวิทยาลัย Bayreuth ได้ทำการตรวจสอบคำถามนี้อย่างเป็นระบบเป็นครั้งแรก นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาชุดทดลองใหม่ที่ซับซ้อนทางเทคนิคเพื่อจุดประสงค์นี้ สิ่งนี้ทำให้สามารถจำลองกระบวนการย่อยสลายพลาสติกที่เป็นที่รู้จักและเชื่อมโยงกับสิ่งแวดล้อมสองกระบวนการโดยอิสระในห้องปฏิบัติการ: 1.) โฟโตออกซิเดชัน ซึ่งสายโซ่โพลีเอทิลีนที่ยาวจะค่อยๆ แตกตัวเป็นโมเลกุลที่เล็กลงและละลายน้ำได้มากขึ้นเมื่อถูกแสง และ 2.) การแตกตัวเพิ่มขึ้นเนื่องจากความเครียดเชิงกล บนพื้นฐานนี้ เป็นไปได้ที่จะได้รับข้อมูลเชิงลึกโดยละเอียดเกี่ยวกับกระบวนการทางกายภาพและเคมีที่ซับซ้อนของการย่อยสลาย LDPE ขั้นตอนสุดท้ายของการย่อยสลาย LDPE เป็นสิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษสำหรับการศึกษาเกี่ยวกับผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากโพลิเอทิลีนต่อสิ่งแวดล้อม บริษัท สิ่งที่นักวิจัยค้นพบคือการย่อยสลายนี้ไม่ได้จบลงด้วยการสลายตัวของวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่ปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมกลายเป็นอนุภาคขนาดเล็กและนาโนพลาสติกซึ่งมีระดับความเป็นผลึกสูง เหตุผลก็คืออนุภาคขนาดเล็กเหล่านี้มีแนวโน้มสูงที่จะรวมตัวกัน: พวกมันเกาะติดอย่างรวดเร็วกับระบบคอลลอยด์ขนาดใหญ่ที่ประกอบด้วยโมเลกุลอินทรีย์หรืออนินทรีย์ และเป็นส่วนหนึ่งของวัฏจักรวัสดุในสิ่งแวดล้อม ตัวอย่างของระบบคอลลอยด์ดังกล่าวรวมถึงแร่ธาตุดินเหนียว กรดฮิวมิก โพลีแซคคาไรด์ และอนุภาคชีวภาพจากแบคทีเรียและเชื้อรา " กระบวนการรวมตัวนี้ป้องกันอนุภาคนาโนแต่ละอนุภาคที่สร้างขึ้นจากการย่อยสลายโพลิเอทิลีนไม่ให้มีอยู่อย่างอิสระในสิ่งแวดล้อมและมีปฏิสัมพันธ์กับสัตว์และพืช อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่สัญญาณ 'ชัดเจนทั้งหมด' มวลรวมขนาดใหญ่ที่มีส่วนร่วมในวัฏจักรวัสดุในสิ่งแวดล้อมและมีพลาสติกนาโนมักจะถูกสิ่งมีชีวิตกินเข้าไป นั่นคือวิธีที่พลาสติกนาโนสามารถเข้าสู่ห่วงโซ่อาหารได้ในที่สุด" Teresa Menzel หนึ่งในสามผู้เขียนนำของการศึกษาใหม่และนักวิจัยระดับปริญญาเอกในสาขาวัสดุพอลิเมอร์กล่าว ในการระบุผลิตภัณฑ์การย่อยสลายที่เกิดขึ้นเมื่อโพลิเอทิลีนสลายตัว นักวิจัยใช้วิธีการที่ไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิจัยไมโครพลาสติก: มัลติโพลาไรเซชันในโซลิดสเตต NMR สเปกโทรสโกปี "วิธีนี้ช่วยให้เราสามารถหาปริมาณผลิตภัณฑ์ที่ย่อยสลายได้จากโฟโตออกซิเดชัน" ผู้เขียนร่วม Anika Mauel นักวิจัยระดับปริญญาเอกด้านเคมีอนินทรีย์กล่าว นักวิจัยของ Bayreuth ได้ค้นพบว่าการย่อยสลายและการสลายตัวของโพลิเอทิลีนยังนำไปสู่การก่อตัวของเปอร์ออกไซด์ "เปอร์ออกไซด์ถูกสงสัยมานานแล้วว่าเป็นพิษต่อเซลล์ ซึ่งหมายความว่ามีผลกระทบที่เป็นพิษต่อเซลล์ของสิ่งมีชีวิต นั่นเป็นอีกวิธีหนึ่งที่การย่อยสลายของ LDPE อาจเป็นภัยคุกคามต่อระบบนิเวศตามธรรมชาติ ความสัมพันธ์ระหว่างกันเหล่านี้จำเป็นต้องได้รับการศึกษาในรายละเอียดเพิ่มเติมในอนาคต" ผู้เขียนร่วม Nora Meides นักวิจัยระดับปริญญาเอกสาขาเคมีโมเลกุลขนาดใหญ่กล่าวเสริม การวิเคราะห์โดยละเอียดเกี่ยวกับกระบวนการทางเคมีและกายภาพที่เกี่ยวข้องกับการย่อยสลายของโพลิเอธิลีนจะเกิดขึ้นไม่ได้หากไม่มีเครือข่ายสหวิทยาการและการใช้เทคโนโลยีการวิจัยอันล้ำสมัยร่วมกันในวิทยาเขตของมหาวิทยาลัย Bayreuth โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สิ่งเหล่านี้รวมถึงกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM), เอ็กซ์เรย์สเปกโทรสโกปีแบบกระจายพลังงาน (EDS), การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ (XRD), NMR สเปกโทรสโกปี, ฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี (FTIR) และดิฟเฟอเรนเชียลสแกนนิงแคลอรีเมทรี (DSC)