Para peneliti telah mengembangkan cara menggunakan laser untuk menghancurkan molekul plastik dan bahan lainnya menjadi bagian terkecilnya untuk digunakan kembali di masa mendatang, demikian yang mereka umumkan hari ini.
Metode ini melibatkan penempatan bahan-bahan ini di atas bahan dua dimensi yang disebut dikalkogenida logam transisi dan kemudian menyinarinya dengan cahaya.
Penemuan ini berpotensi memperbaiki cara kita saat ini menangani plastik yang sulit terurai. Temuan ini telah dipublikasikan dalam jurnal Nature Communications.
"Dengan memanfaatkan reaksi-reaksi unik ini, kita dapat mengeksplorasi jalur-jalur baru untuk mengubah polutan lingkungan menjadi bahan kimia yang dapat digunakan kembali, sehingga mendorong pengembangan ekonomi yang lebih berkelanjutan dan sirkular," kata Yuebing Zheng, seorang profesor di Departemen Teknik Mesin Walker di Sekolah Teknik Cockrell di Universitas Texas di Austin dan salah satu pemimpin proyek. "Penemuan ini memiliki implikasi penting untuk mengatasi tantangan lingkungan dan memajukan bidang kimia hijau."
Polusi plastik telah menjadi krisis lingkungan global, dengan jutaan ton sampah plastik menumpuk di tempat pembuangan sampah dan lautan setiap tahun. Metode tradisional untuk mendegradasi plastik sering kali membutuhkan banyak energi, berbahaya bagi lingkungan, dan tidak efektif. Para peneliti membayangkan penggunaan penemuan baru ini untuk mengembangkan teknologi daur ulang plastik yang efisien guna mengurangi polusi.
Para peneliti menggunakan cahaya berdaya rendah untuk memutus ikatan kimia plastik dan menciptakan ikatan baru, mengubah material tersebut menjadi titik karbon yang memancarkan cahaya. Titik karbon ini sangat diminati karena fleksibilitas nanomaterial berbasis karbon dan berpotensi digunakan sebagai perangkat memori pada perangkat komputer generasi mendatang.
"Sangat menarik untuk mengubah plastik yang tidak pernah terurai menjadi bahan yang berguna untuk banyak industri berbeda," kata Jingang Li, seorang mahasiswa pascadoktoral di UC Berkeley yang memulai penelitian ini di UT Austin.
Reaksi spesifik yang ia maksud disebut "aktivasi CH", di mana ikatan karbon-hidrogen dalam molekul organik diputus secara selektif dan diubah menjadi ikatan kimia baru. Dalam penelitian ini, material 2D mengkatalisis reaksi, mengubah molekul hidrogen menjadi gas, yang memungkinkan molekul karbon berikatan satu sama lain untuk membentuk titik karbon yang menyimpan informasi.
Penelitian dan pengembangan lebih lanjut diperlukan untuk mengoptimalkan proses aktivasi CH yang digerakkan oleh cahaya ini dan meningkatkannya untuk aplikasi industri. Namun, penelitian ini merupakan kemajuan penting dalam pencarian solusi berkelanjutan untuk pengelolaan limbah plastik.
Proses aktivasi CH digerakkan oleh cahaya yang ditunjukkan dalam penelitian ini dapat diterapkan pada banyak senyawa organik rantai panjang, termasuk polietilena dan surfaktan yang umum digunakan dalam sistem nanomaterial.
Penulis bersama lainnya berasal dari Universitas Texas di Austin, Universitas Tohoku di Jepang, Universitas California, Berkeley, Laboratorium Nasional Lawrence Berkeley, Universitas Baylor, dan Universitas Negeri Pennsylvania.
Pekerjaan ini didukung oleh hibah dari Institut Kesehatan Nasional, Yayasan Sains Nasional, Masyarakat Jepang untuk Promosi Sains, Yayasan Hirose, dan Yayasan Sains Alam Nasional Tiongkok.
