在当今世界，我们被各种各样的塑料所包围，这些塑料对我们的日常生活至关重要。从苏打水瓶到服装纤维，塑料已经成为我们现代生活方式的重要组成部分。然而，并非所有塑料都是一样的，因为它们的化学和物理特性不同。在回收和再利用这些材料方面，这种差异构成了重大挑战。
有各种类型的塑料，如聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、高密度聚乙烯（HDPE）、聚苯乙烯和低密度聚乙烯（LDPE）。这些塑料被广泛用作聚合物，聚合物是由称为单体的小分子重复单元组成的大型大分子。消费后塑料通常含有不同类型的塑料混合物，这使回收工作变得复杂。
回收塑料的主要问题之一是它们彼此不兼容，并且没有有效的工业方法将它们重新用于其他有用的产品。因此，人们每周扔掉的大多数“可回收”塑料最终都落入垃圾填埋场。即使在对单个塑料进行分类和分离后，机械回收通常也会导致劣质产品，这一过程被称为下循环。
为了解决这个问题，科罗拉多州立大学的聚合物化学家一直在努力寻找创新的解决方案，以解决塑料废物造成的环境问题。最近，他们通过制定新的化学战略取得了重大突破，该战略可能会彻底改变混合用途塑料的回收利用。
由科罗拉多州立大学化学系的大学杰出教授Eugene Chen以及哥伦比亚大学的Tomislav Rovis和Sanat Kumar教授领导的研究团队想出了一个回收混合用途塑料的创造性解决方案。他们设计了称为通用动态交联剂的小分子，可以引入混合塑料流。
这些动态交联剂有能力将原本无法管理的不兼容材料混合物转化为一套可行的新型聚合物。然后，这些新聚合物可以通过一种称为升级循环的过程转化为新的、更高价值的、可再加工的材料。这项研究的结果已发表在著名的《自然》杂志上。
动态交联剂通过原位形成一种被称为多块共聚物的新材料，使混合塑料相互兼容。当加热和加工与添加少量动态交联剂时，混合塑料会变成这种新材料。
Sanat Kumar将这些区块共聚物的功能比作肥皂分子，肥皂分子使水与油性污垢分子兼容。同样，新形成的“肥皂”或块状共聚物使混合塑料兼容，并将它们转化为具有有用特性的新材料。
这种升级方法最引人注目的方面是，它不需要解构或重建任何原始聚合物。这种方法为回收材料和能源提供了一个潜在的解决方案，这些材料和能源通常会在最终进入垃圾填埋场的消费后混合塑料中丢失。
研究团队在各种塑料上测试了交联剂，包括混合聚乙烯密封袋和聚乳酸杯，无需事先净化或去除添加剂或染料。他们还将实验与建模研究相结合，以确认交联剂导致新的多块共聚物的形成。
根据Tomislav Rovis的说法，“该系统非常高效，它将三种不同的聚合物组合成一种新材料。”
