La contaminación por microplásticos se ha convertido en un problema ambiental global, y se pueden encontrar rastros desde sedimentos de aguas profundas hasta sangre humana.1 - materialComo portador clave de la fuente de producción y el tratamiento de los microplásticos, es necesario construir un sistema de respuesta multidimensional a través de la innovación de toda la cadena de "reducción de la fuente - Interceptación intermedia - degradación final" para aliviar fundamentalmente esta crisis ecológica.

La investigación y el desarrollo y aplicación de materiales alternativos en la fuente es la primera línea de defensa para el control de la contaminación. Para los productos plásticos desechables, se pueden promover materiales a base biológica como el ácido poliláctico (pla) y los ácidos grasos polihidroxi (pha), que se basan en recursos renovables como el almidón de maíz y la paja como materia prima, que pueden ser descompuestos por microorganismos en dióxido de carbono y agua en el entorno natural, y sus propiedades mecánicas son cercanas a las de los plásticos tradicionales, adecuados para escenarios como cubiertos y envases. Para las partículas de molienda microplástica en cosméticos y detergentes, se deben utilizar materiales alternativos naturales, como abrasivos a base de plantas como polvo de cáscara de nuez, partículas de avena o materiales inorgánicos degradables como sílice nanométrica, para eliminar las emisiones de microplásticos a nivel de fórmula.

La optimización estructural de los materiales existentes puede reducir el desprendimiento de microplásticos. En el sector textil, las fibras sintéticas son una de las principales fuentes de microplásticos, lo que puede reducir la cantidad de desprendimiento de fibra durante el proceso de lavado mejorando el proceso de hilado, controlando el diámetro de la fibra a más de 10 micras o añadiendo un adhesivo degradable al preparar las microfibras utilizando la tecnología de hilado insular. Al mismo tiempo, la aplicación de recubrimientos ecológicos como la dopamina en la superficie de la tela mejora la fuerza de unión entre las fibras y, con bolsas de lavado filtrantes especiales, puede reducir la liberación de microplásticos durante el lavado de la ropa en más del 60%. Para los envases de plástico, se adopta una estructura compuesta de coextrusión, que combina la capa degradable con la capa resistente al desgaste, lo que no sólo puede prolongar la vida útil, sino también reducir los fragmentos de microplásticos producidos por la rotura.

Promoción de la degradación1 - materialLos avances con la tecnología aceleran la resolución final. Para los microplásticos que ya existen en el medio ambiente, se pueden desarrollar materiales de degradación catalítica luminosa, como el dióxido de titanio, el óxido de zinc y otros fotocatalizadores cargados en carbón activado o soportes cerámicos para hacer materiales filtrantes de tratamiento de agua, que se descomponen en compuestos orgánicos de moléculas pequeñas bajo radiación ultravioleta. En el medio marino, se pueden poner biodegradables de Liberación lenta, y la flora microbiana que contiene puede descomponer específicamente plásticos difíciles de degradar, como polietileno y polipropileno. Además, a través de la tecnología de modificación de materiales, la adición de promotores biodegradables a los plásticos tradicionales puede reducir el ciclo de degradación de los plásticos en el entorno natural de cientos de años a 5 - 10 años.

La mejora del sistema de reciclaje y circulación de materiales ayuda al circuito cerrado de recursos. Desarrollar materiales de separación eficientes, como membranas de nanofibra preparadas por hilado electrostático, que utilizan su alta superficie específica y adsorción electrostática para capturar con precisión partículas microplásticas de aguas residuales y suelo, con una eficiencia de captura de más del 95%. Al mismo tiempo, se promueve la tecnología de reciclaje químico de plásticos, se convierten los plásticos desechados en materias primas químicas a través del craqueo catalítico, se realiza el reciclaje de "plásticos - materias primas - nuevos plásticos", se reduce la demanda de producción de plásticos primarios y se reduce la base de producción de microplásticos desde la Fuente.

Para hacer frente a la crisis de contaminación por microplásticos, el campo de los materiales debe tener en cuenta el rendimiento ambiental y el valor práctico, y promover la mejora iterativa del sistema de materiales a través de la innovación tecnológica. Solo habrá1 - materialSolo combinando la innovación con la orientación política y la participación pública podemos construir una red integral de prevención y control de la contaminación por microplásticos y proteger el desarrollo sostenible del medio ambiente ecológico.