W grudniu 2025 roku zespół naukowców z Uniwersytetu w Kioto ogłosił opracowanie nowego typu plastiku, który może całkowicie rozkładać się w wodzie morskiej w ciągu kilku godzin, nie pozostawiając po sobie mikroplastiku. Materiał został opracowany przez grupę badawczą kierowaną przez chemika Takuzo Aidę, znanego z prac nad tzw. inteligentnymi polimerami i materiałami o dynamicznych wiązaniach molekularnych.

Opracowany materiał należy do kategorii supramolekularnych polimerów jonowych, czyli tworzyw zbudowanych nie z trwałych wiązań kowalencyjnych – jak w klasycznych plastikach – lecz z odwracalnych oddziaływań elektrostatycznych między naładowanymi cząsteczkami.

Nowy materiał powstaje poprzez połączenie dwóch rodzajów związków chemicznych: kationowych monomerów amoniowych oraz anionowych związków sulfonowych. Obie cząsteczki łączą się dzięki przyciąganiu elektrostatycznemu, tworząc sieć przypominającą strukturę tradycyjnego polimeru. W warunkach normalnych na przykład w suchym środowisku materiał zachowuje właściwości zbliżone do klasycznych tworzyw sztucznych. Jest wytrzymały mechanicznie, można go formować w cienkie folie, a jego struktura pozostaje stabilna podczas użytkowania. Jednak w kontakcie z wodą morską mechanizm ten działa inaczej. W słonej wodzie obecne są liczne jony głównie sodu i chlorków które zakłócają elektrostatyczne wiązania utrzymujące strukturę materiału. W efekcie sieć polimerowa rozpada się na pierwotne cząsteczki, które następnie mogą być rozkładane przez mikroorganizmy obecne w środowisku morskim.

Proces ten nie prowadzi do powstawania drobnych fragmentów plastiku, czyli mikroplastiku, który jest dziś jednym z największych problemów ekologicznych.

Zamiast tego materiał ulega chemicznemu rozproszeniu na składniki, które mogą zostać wchłonięte przez naturalne procesy biochemiczne. Badacze podkreślają, że kluczową cechą nowego tworzywa jest jego odwracalna struktura molekularna. Dzięki niej materiał może być stabilny w normalnym użytkowaniu, a jednocześnie podatny na szybki rozkład w określonych warunkach środowiskowych. Co więcej, polimer można potencjalnie ponownie przetwarzać, ponieważ jego cząsteczki mogą być ponownie łączone w nową strukturę materiału.

Otwiera to możliwość projektowania plastiku, który funkcjonuje w obiegu zamkniętym – zarówno pod względem recyklingu, jak i biodegradacji.

Znaczenie tego odkrycia jest szczególnie istotne w kontekście globalnego kryzysu związanego z zanieczyszczeniem plastikiem. Szacuje się, że do oceanów trafia rocznie ponad 8 milionów ton odpadów plastikowych, a mikroplastik został już wykryty w wodzie pitnej, żywności, a nawet w ludzkiej krwi i tkankach. Tradycyjne tworzywa sztuczne rozkładają się bardzo powoli. Proces ten może trwać od kilkudziesięciu do kilkuset lat, a w trakcie degradacji powstają właśnie mikrocząstki plastiku. Nowy materiał opracowany w Kioto nie jest jeszcze gotowy do masowej produkcji, ale badacze uważają, że może stać się podstawą dla nowej generacji tworzyw projektowanych z myślą o środowisku morskim. W szczególności rozważa się jego zastosowanie w opakowaniach jednorazowych, materiałach transportowych oraz produktach, które z dużym prawdopodobieństwem mogą trafić do oceanów. Jeśli technologia okaże się skalowalna, może to być jeden z najważniejszych kroków w stronę tworzyw sztucznych zaprojektowanych od początku zgodnie z zasadami gospodarki obiegu zamkniętego.