रटगर्स विश्वविद्यालय के शोध के अनुसार, डीएनए और प्रोटीन के प्राकृतिक क्षरण से प्रेरित प्लास्टिक उत्पादन का एक नया दृष्टिकोण सिंथेटिक पॉलिमर के जीवनकाल में क्रांति ला सकता है। रसायनज्ञ यूवेई गु के नेतृत्व में वैज्ञानिकों की टीम ने ऐसे प्लास्टिक विकसित किए हैं जो उपयोग के दौरान टिकाऊ रहते हैं लेकिन अपने इच्छित उद्देश्य के बाद स्वाभाविक रूप से क्षरण के लिए ट्रिगर किए जा सकते हैं।

हाल के एक अध्ययन में विस्तृत यह सफलता, दिनों से लेकर वर्षों तक की क्षरण दर पर सटीक नियंत्रण की अनुमति देती है, और इसे प्रकाश या सरल रासायनिक संकेतों द्वारा शुरू किया जा सकता है। गु को प्रेरणा बेयर माउंटेन स्टेट पार्क में पैदल यात्रा करते समय मिली, जहाँ उन्होंने लगातार प्लास्टिक कचरे और कार्बनिक पदार्थों के प्राकृतिक अपघटन के बीच स्पष्ट अंतर देखा। इस अवलोकन ने उन्हें सिंथेटिक प्लास्टिक में प्राकृतिक पॉलिमर की संरचनात्मक विशेषताओं की नकल करने का पता लगाने के लिए प्रेरित किया।

गु ने समझाया, "मुख्य बात विशिष्ट रासायनिक लिंकेज को शामिल करना है जो कुछ शर्तों के तहत टूटने के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं।" "इन लिंकेज को सावधानीपूर्वक डिजाइन करके, हम नियंत्रित कर सकते हैं कि प्लास्टिक कब और कैसे खराब होता है।" यह नियंत्रण प्लास्टिक की संरचना के भीतर विशिष्ट "ट्रिगर" अणुओं को एम्बेड करके प्राप्त किया जाता है। ये अणु, जब एक विशिष्ट उत्तेजना के संपर्क में आते हैं, तो प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला शुरू करते हैं जो बहुलक श्रृंखलाओं को तोड़ देती हैं।

इस तकनीक के निहितार्थ दूरगामी हैं, जो खाद्य पैकेजिंग से लेकर दवा वितरण तक विभिन्न क्षेत्रों को संभावित रूप से प्रभावित करते हैं। दीर्घायु के लिए डिज़ाइन किए गए वर्तमान प्लास्टिक, प्राकृतिक क्षरण के प्रतिरोध के कारण पर्यावरणीय प्रदूषण में महत्वपूर्ण योगदान करते हैं। यह नया दृष्टिकोण प्लास्टिक बनाकर एक समाधान प्रदान करता है जो जरूरत पड़ने पर टिकाऊ होते हैं लेकिन सुरक्षित और कुशलता से विघटित होने के लिए प्रोग्राम किए जा सकते हैं।

यह विकास माइक्रोप्लास्टिक प्रदूषण के बारे में चिंताओं को भी दूर करता है। जैसे-जैसे पारंपरिक प्लास्टिक टूटते हैं, वे अक्सर छोटे कणों में टूट जाते हैं जो पर्यावरण में बने रहते हैं और खाद्य श्रृंखला में प्रवेश कर सकते हैं। नई तकनीक का उद्देश्य यह सुनिश्चित करके इसे कम करना है कि प्लास्टिक हानिरहित उपोत्पादों में विघटित हो जाए।

"प्रोग्रामेबल डिग्रेडेशन" की अवधारणा पूरी तरह से नई नहीं है, लेकिन रटगर्स टीम का दृष्टिकोण नियंत्रण और बहुमुखी प्रतिभा के मामले में एक महत्वपूर्ण उन्नति प्रदान करता है। पिछले प्रयास अक्सर क्षरण शुरू करने के लिए अत्यधिक परिस्थितियों, जैसे उच्च तापमान या कठोर रसायनों पर निर्भर करते थे। यह नई विधि अधिक कोमल और पर्यावरण के अनुकूल ट्रिगर्स की अनुमति देती है।

अगले चरणों में उत्पादन प्रक्रिया को बढ़ाना और वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों में प्लास्टिक का परीक्षण करना शामिल है। शोधकर्ता इन डिग्रेडेबल प्लास्टिक के डिजाइन को अनुकूलित करने के लिए एआई और मशीन लर्निंग के उपयोग की भी खोज कर रहे हैं। रासायनिक संरचनाओं और क्षरण मार्गों के विशाल डेटासेट पर एआई मॉडल को प्रशिक्षित करके, उन्हें नई और बेहतर सामग्री की खोज में तेजी लाने की उम्मीद है।

अनुसंधान दल के एक सदस्य ने कहा, "हमारा मानना है कि एआई विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए मोनोमर्स और ट्रिगर्स के इष्टतम संयोजनों की पहचान करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है।" "यह हमें विभिन्न उद्योगों की अनूठी आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए प्लास्टिक के क्षरण गुणों को तैयार करने की अनुमति देगा।"

अनुसंधान ने शैक्षणिक और औद्योगिक दोनों क्षेत्रों से ध्यान आकर्षित किया है, जिसमें क्षितिज पर संभावित सहयोग हैं। टीम को उम्मीद है कि यह तकनीक अधिक टिकाऊ भविष्य का मार्ग प्रशस्त करेगी, जहां प्लास्टिक अब एक लगातार पर्यावरणीय बोझ नहीं है।