近年来，塑料的可持续性取得了长足的进步，这在很大程度上要归功于科学的进步。但是，即使塑料变得越来越环保，世界仍在继续受到污染，因为许多行业都依赖塑料来生产广泛使用的产品。
亚利桑那大学高分子科学与高分子工程学院助理教授王俊鹏博士的最新研究为减少这种浪费提供了解决方案，并为更可持续的未来开辟了一条科学途径，可以吸引橡胶、轮胎、汽车和电子行业。虽然这项工作得到了UA的支持，但Wang最近获得了著名的国家科学基金会CAREER奖，该奖项将支持这项研究的未来发展。
目前的问题是：合成聚合物，包括橡胶和塑料，几乎被用于日常生活的各个方面。合成聚合物的优势很大程度上是由于其优异的稳定性和通用的机械性能。然而，由于它们的高耐久性，由这些聚合物组成的废物在陆地和海洋中积累，对生态系统造成严重影响。
此外，由于90%以上的聚合物来自有限的自然资源，如石油和煤炭，如果不能回收和再利用，这些材料的生产是不可持续的。
王俊鹏博士
解决塑料可持续性挑战的一个有希望的解决方案是用可回收的聚合物取代现有的聚合物，以实现材料的循环使用。尽管到目前为止取得了进展，但很少有可回收聚合物表现出传统聚合物的优异热稳定性和高性能机械性能。王和他的团队开发的可回收材料在优越的热稳定性和多功能机械性能方面是独一无二的。他们的文章解释了这项研究，“基于烯烃合成的化学可回收聚合物由熔合环单体实现”，发表在上周的《自然化学》杂志上。
“我们对化学上可回收的聚合物特别感兴趣，这种聚合物可以分解成组成它们的成分（单体），”王说。“回收的单体可以重复使用来生产聚合物，从而实现材料的循环使用，这不仅有助于保护塑料生产中使用的有限自然资源，而且还解决了塑料制品在使用寿命结束时堆积的问题。”
设计化学可回收聚合物的关键是确定正确的单体。通过仔细的计算，研究人员确定了一种靶向单体。然后，他们使用大量可用的起始材料，通过化学合成制备单体和聚合物。
王的研究小组，包括聚合物科学研究生和博士后科学家，旨在通过开发可分解成其组成部分的聚合物来解决这些挑战。当解聚催化剂不存在或去除时，聚合物将高度稳定，其热性能和机械性能可以调整以满足各种应用的需要。
“我们开发的化学可回收聚合物具有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，”王说。“我们希望这种材料成为替代现有聚合物的有吸引力的候选材料。我们的分子设计以计算为指导，突出了计算与实验工作相结合的转化力量。与其他已被证明的可回收聚合物相比，我们展示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，聚合物可以降解为可循环利用的组成单体。
Wang的研究小组的下一步是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，并对聚合物的商业化进行生命周期分析。
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