জাপানী বিজ্ঞানীদের আবিস্কৃত এই নতুন প্লাস্টিক আর পরিবেশের জন্য হানিকর নয়

উত্তরাপথঃ জাপানের RIKEN সেন্টার ফর এমার্জিং ম্যাটার সায়েন্স (CEMS)-এর Takujo Ida নেতৃত্বে বিজ্ঞানীরা এক যুগান্তকারী প্লাস্টিক তৈরি করেছেন যা একদিকে যেমন শক্তিশালী, সেইসাথে পরিবেশ-বান্ধব উভয়ই। এই নতুন উপাদানটি শুধুমাত্র ঐতিহ্যবাহী প্লাস্টিকের স্থায়িত্বের সাথে মেলে না বরং এটি বায়োডিগ্রেডেবল এবং সমুদ্রের জলে দ্রবীভূত হয়ে মাইক্রোপ্লাস্টিক দূষণের বৈশ্বিক সমস্যা মোকাবেলা করতে সাহায্য করবে। মাইক্রোপ্লাস্টিক, প্লাস্টিকের ক্ষুদ্র টুকরা, সমুদ্র এবং মাটিতে জমা হয়, অবশেষে খাদ্য শৃঙ্খলে প্রবেশ করে এবং বাস্তুতন্ত্রের ক্ষতি করে। গবেষণার ফলাফল ২২ নভেম্বর ‘সাইন্স’জার্নাল-এ প্রকাশিত হয়েছে।

ঐতিহ্যগত প্লাস্টিকের টেকসই বিকল্প বিকাশের প্রচেষ্টা, দীর্ঘদিন ধরে চলছে যা অ-বায়োডিগ্রেডেবল এবং পরিবেশগতভাবে ক্ষতিকারক হবে না বছরের পর বছর ধরে চলছে। বায়োডিগ্রেডেবল এবং পুনর্ব্যবহারযোগ্য বিদ্যমান প্লাস্টিকগুলি ইতিমধ্যেই, একটি বড় চ্যালেঞ্জ হিসেবে রয়ে গেছে। এই কণাগুলি সামুদ্রিক জীবনের ক্ষতি করে এবং মানুষের স্বাস্থ্যের জন্য ঝুঁকি তৈরি করে। উপাদানগুলির মধ্যে অনেকগুলি, যেমন পিএলএ, সমুদ্রের পরিবেশে ক্ষয় করতে ব্যর্থ হয় কারণ তারা জলে দ্রবণীয়। এই সীমাবদ্ধতা মাইক্রোপ্লাস্টিকস-৫ মিমি-এর চেয়ে ছোট ছোট টুকরোগুলিকে-সামুদ্রিক বাস্তুতন্ত্রে টিকে থাকতে দেয়।

উদ্ভাবনী

তাদের নতুন গবেষণায়, আইডা (Takujo Ida )এবং তার দল সুপারমোলিকুলার প্লাস্টিকের সাহায্যে এই সমস্যাটি সমাধান করার দিকে মনোনিবেশ করেছে। নতুন প্লাস্টিক দুটি আয়নিক মনোমারকে একত্রিত করে তৈরি করা হয়েছিল যা ক্রস-লিঙ্কযুক্ত লবণ সেতু তৈরি করে, যা শক্তি এবং নমনীয়তা প্রদান করে। প্রাথমিক পরীক্ষায়, মনোমারগুলির মধ্যে একটি ছিল সোডিয়াম হেক্সামেটাফসফেট নামক একটি সাধারণ খাদ্য সংযোজক এবং অন্যটি বেশ কয়েকটি গুয়ানিডিনিয়াম আয়ন-ভিত্তিক মনোমারগুলির মধ্যে একটি। উভয় মনোমারই ব্যাকটেরিয়া দ্বারা বিপাকিত হতে পারে, প্লাস্টিক তার উপাদানগুলিতে দ্রবীভূত হয়ে গেলে বায়োডিগ্রেডেবিলিটি নিশ্চিত করে।

অ্যাপ্লিকেশন এবং পরিবেশগত প্রভাব

নতুন প্লাস্টিকগুলি অ-বিষাক্ত এবং অ-দাহ্য-অর্থাৎ CO₂ নিঃসরণ হয় না-এবং অন্যান্য থার্মোপ্লাস্টিকের মতো ১২০ ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে তাপমাত্রায় পুনরায় আকার দেওয়া যেতে পারে। বিভিন্ন ধরণের গুয়ানিডিনিয়াম সালফেট পরীক্ষা করে, দলটি এমন প্লাস্টিক তৈরি করতে সক্ষম হয়েছিল যেগুলির কঠোরতা এবং প্রসার্য শক্তি ছিল, যা প্রচলিত প্লাস্টিকের তুলনায় বা তার চেয়ে ভাল। এর মানে হল যে নতুন ধরনের প্লাস্টিক প্রয়োজনের জন্য কাস্টমাইজ করা যেতে পারে; হার্ড স্ক্র্যাচ প্রতিরোধী প্লাস্টিক, রাবার সিলিকনের মতো প্লাস্টিক, শক্তিশালী ওজন বহনকারী প্লাস্টিক, বা কম প্রসার্য নমনীয় প্লাস্টিক সবই সম্ভব। গবেষকরা পলিস্যাকারাইড ব্যবহার করে সমুদ্র-ক্ষয়যোগ্য প্লাস্টিক তৈরি করেছেন যা গুয়ানিডিনিয়াম মনোমারের সাথে ক্রস-লিঙ্কযুক্ত লবণ সেতু তৈরি করে। এই জাতীয় প্লাস্টিকগুলি 3D প্রিন্টিংয়ের পাশাপাশি চিকিৎসা বা স্বাস্থ্য-সম্পর্কিত অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

অবশেষে, গবেষকরা নতুন প্লাস্টিকের পুনর্ব্যবহারযোগ্যতা এবং বায়োডিগ্রেডেবিলিটি তদন্ত করেছেন। নোনা জলে প্রাথমিক নতুন প্লাস্টিক দ্রবীভূত করার পরে, তারা ৯১% হেক্সামেটাফসফেট এবং ৮২% গুয়ানিডিনিয়াম পাউডার হিসাবে পুনরুদ্ধার করতে সক্ষম হয়েছিল, যা ইঙ্গিত করে যে পুনর্ব্যবহার করা সহজ এবং কার্যকর। মাটিতে, নতুন প্লাস্টিকের শীটগুলি ১০ দিনের মধ্যে সম্পূর্ণরূপে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়, যা একটি সারের মতোই মাটিতে ফসফরাস এবং নাইট্রোজেন সরবরাহ করে।

আইডা বলে এই নতুন উপাদান দিয়ে, আমরা এমন প্লাস্টিক তৈরি করেছি যা শক্তিশালী, পুনর্ব্যবহারযোগ্য এবং পরিবেশের জন্য নিরাপদ,”। এই উদ্ভাবনী প্লাস্টিকগুলি মাইক্রোপ্লাস্টিক দূষণকে ব্যাপকভাবে হ্রাস করতে পারে এবং বিভিন্ন শিল্পের জন্য একটি দীর্ঘমেয়াদী বিকল্প প্রস্তাব করতে পারে।পরিবেশ-বান্ধব সমাধানের জন্য, এই আবিষ্কারটি একটি পরিষ্কার, স্বাস্থ্যকর গ্রহের জন্য আশার প্রস্তাব দেয়।

সূত্রঃ Cheng et al. (2024) Mechanically strong yet metabolizable multivalently form a cross-linked network structure by desalting upon phase separation. Science. doi: 10.1126/science.ado1782