塑料的特殊结构使其易碎裂成危险微粒。科学家揭示了这一分子机制。

我们的世界，正被数以万亿计的微米级乃至纳米级的塑料碎片所淹没。这些微小的颗粒，有些甚至比病毒还要小，却恰恰拥有闯入细胞、甚至篡改DNA的可怕潜力。从冰封的南极雪原到我们自身的血液之中，科学家们几乎在每一个角落都发现了它们无处不在的身影。

最近，一项新的研究揭示了这些微小塑料碎片大规模产生的分子机制。自从大约75年前塑料问世以来，它已经渗透到我们生活的方方面面，无处不在。随之而来的，恐怕就是这些同样无处不在的纳米塑料了。研究发现了一个颇具讽刺意味的事实：正是那些赋予塑料强度和柔韧性的独特品质，恰恰也让它们极易碎裂成微小的纳米颗粒。这种情况，在构成我们日常使用塑料总量75%至80%的所谓“半结晶聚合物”中尤为普遍。这项研究由哥伦比亚大学工程学院的化学工程教授 Sanat Kumar 及其团队主导。

想象一下，如果你能用一台超高倍显微镜观察一块塑料，你会看到一番奇特的景象：一层坚硬的区域紧挨着一层柔软的区域，如此交替排列。在那些坚硬的区域里，塑料分子像士兵列队一样，排列得整整齐齐，形成了我们称之为“晶体”的坚固结构。而在柔软的区域，分子们则显得杂乱无章，形成一团松散、没有固定形态的“非晶”区域。正是这成千上万层硬、软区域的巧妙堆叠，才共同造就了塑料轻便、耐用且用途广泛的优良特性。可以说，这种独特的结构，以及硬区与软区之间的紧密连接，是塑料之所以如此实用的关键所在。

那么，这些纳米塑料究竟是如何产生的呢？在近期发表于《自然通讯》期刊的论文中，研究人员详细阐述了这一过程。他们发现，问题的根源始于那些柔软的非晶区域。随着时间的推移，受到光照、氧化等环境因素的影响，这些柔软区域会逐渐变得脆弱，甚至在塑料本身没有受到明显外力作用的情况下也会发生断裂。虽然这些脱落的柔软碎片本身在环境中会相对较快地分解，但真正的麻烦在于，当柔软区域率先“失守”后，它就像是打开了一个缺口，使得那些坚硬的晶体区域也随之断裂、脱落。而这些脱落下来的坚硬晶体碎片，正是我们所说的纳米或微米级塑料。它们异常顽固，能在环境中存在数百年之久，并对包括人类在内的各种生物构成潜在的、长期的威胁。

本文译自 ScienceDaily，由 BALI 编辑发布。