iPPO, Plastik Masa Depan yang Mudah Terdegradasi dengan Sinar UV

Sebuah jurnal yang baru baru ini terbit di Journal of the American Chemical Society, ilmuan memastikan kandidat bahan plastik masadepan yang mudah terurai dengan terpapar sinar UV.

“Kami telah menciptakan plastik baru yang memiliki sifat mekanis yang dibutuhkan oleh alat tangkap komersial. Jika akhirnya hilang di lingkungan akuatik, bahan ini dapat terdegradasi pada skala waktu yang realistis,” kata ketua peneliti Bryce Lipinski, seorang kandidat doktoral di laboratorium Geoff Coates, profesor kimia dan biologi kimia di Universitas Cornell. “Bahan ini dapat mengurangi akumulasi plastik di lingkungan.”

Penangkapan ikan komersial menyumbang sekitar setengah dari semua sampah plastik mengambang yang berakhir di lautan, kata Lipinski. Jaring dan tali pancing terutama dibuat dari tiga jenis polimer: polipropilen isotaktik, polietilen densitas tinggi, dan nilon-6,6, tidak ada yang mudah terdegradasi.

Pixabay

Sementara penelitian plastik yang mudahdapat terdegradasi mendapat banyak perhatian dalam beberapa tahun terakhir, namun mendapatkan bahan dengan kekuatan mekanik yang sebanding dengan plastik komersial masih merupakan tantangan yang sulit.

Coates dan tim penelitiannya menghabiskan 15 tahun terakhir untuk mengembangkan plastik yang disebut isotactic polypropylene oxide, atau iPPO. Sementara penemuan aslinya pada tahun 1949, sebelumnya kekuatan mekanik dan fotodegradasi bahan ini tidak diketahui sebelum karya terbaru ini. Isotaktisitas tinggi (keteraturan enchainment) dan panjang rantai polimer dari material mereka membuatnya berbeda dari pendahulunya yang bersejarah dan memberikan kekuatan mekanisnya.

Lipinski mencatat bahwa iPPO stabil dalam penggunaan biasa, dan rusak ketika terkena sinar UV. Perubahan komposisi plastik terlihat jelas di laboratorium, tetapi “secara visual, tampaknya tidak banyak berubah selama proses berlangsung,” katanya.

Tingkat degradasi tergantung intensitas cahaya, tetapi di bawah kondisi laboratorium mereka, katanya, panjang rantai polimer terdegradasi menjadi seperempat dari panjang aslinya setelah 30 hari paparan. Lipinski dan ilmuwan lainnya tidak ingin meninggalkan jejak polimer di lingkungan yang semantara ini masih jadi bahan pertimbangan. Dia mencatat ada preseden literatur untuk biodegradasi rantai kecil iPPO yang secara efektif bisa menghilangkannya, tetapi upaya berkelanjutan bertujuan untuk membuktikan ini.

Penelitian ini didukung oleh Pusat Polimer Berkelanjutan dari National Science Foundation, Fasilitas NMR yang didukung NSF di Cornell, dan Pusat Penelitian Material Cornell.

Jurnal Penelitian:

• Bryce M. Lipinski, Meredith N. Silberstein, Lilliana S. Morris, Geoffrey W. Coates. Isotactic Poly(propylene oxide): A Photodegradable Polymer with Strain Hardening Properties. Journal of the American Chemical Society, 2020; 142 (14): 6800 DOI: 10.1021/jacs.0c01768