近年来，得益于科学的不断进步，塑料的可持续性取得了长足的进步。但即使塑料变得越来越环保，由于许多行业仍然使用塑料生产产品，世界环境依然不断受到污染。
阿克伦大学(the University of Akron，UA)聚合物科学与聚合物工程学院助理教授Junpeng Wang博士最新的一项研究对此推出了新的解决方案，为更可持续的未来开辟了一条科学途径，大大吸引了橡胶、轮胎、汽车和电子行业。此项研究已获得UA的支持，但Wang博士最近还获得了国家科学基金会职业奖(National Science Foundation CAREER Award)，而该奖也将支持这项研究的未来发展。
(图片来源：阿克伦大学)
当前的问题是生活的各个方面都有用到合成聚合物，包括橡胶和塑料。合成聚合物具有出色的稳定性和多功能机械性能，因此广受欢迎。然而由于这些聚合物具有高耐久性，因此由这些材料构成的废弃材料不断在陆地和海洋中积累，对生态系统造成了严重影响。
此外，由于这些聚合物90%以上由有限的自然资源(如石油和煤炭)构成，因此如果不能回收和再利用，这些材料的生产是不可持续的。
解决塑料可持续性挑战的一个有效解决方案是用可回收的聚合物代替当前的聚合物，以实现材料的循环使用。目前已取得部分进展，但仍然很少有可回收聚合物能够表现出传统聚合物优异的热稳定性和高性能机械性能。而此次Wang博士及其团队开发的可回收材料具有卓越的热稳定性和多功能的机械性能。
Wang博士表示：“我们对化学可回收聚合物特别感兴趣，这些聚合物可以分解成制造成分(单体)。回收的单体可以重复使用，用来生产聚合物，从而实现材料的循环使用，不仅有助于保护塑料生产中使用的有限自然资源，还解决了塑料在生命周期结束时不必要的积累问题。”
化学可回收聚合物设计的关键是确定正确的单体。通过仔细计算，研究人员确定了一种靶向单体，使用大量可用的起始材料，并通过化学合成制备单体和聚合物。
此研究小组的研究人员都是聚合物科学研究生和博士后科学家，他们的目标是通过开发可分解成其组成部分的聚合物来应对塑料挑战。当解聚催化剂不存在或去除时，该聚合物可实现高度稳定，并可以调整热和机械性能以满足各种应用的需要。
Wang博士表示：“我们开发的化学可回收聚合物显示出优异的热稳定性和强大的机械性能，可用于制备橡胶和塑料。我们希望未来这种材料可以替代当前聚合物。我们的分子设计以计算为指导，突出了整合计算和实验工作的转化能力。与已证明的其他可回收聚合物相比，我们的新聚合物具有更好的稳定性和更通用的机械性能。当添加催化剂时，聚合物可以降解为单体，进而回收利用。”
该研究小组计划进一步扩大化学可回收聚合物的范围，并开发碳纤维增强聚合物复合材料。该团队还将分析该工业过程的经济性能和聚合物商业化的生命周期。
