پلاستیک چیست و از کجا آمده است؟
پلاستیک کلمه ای است که در اصل به معنای "قابل انعطاف و به راحتی شکل گیری" بود. اخیراً نامی برای دسته ای از مواد به نام پلیمرها شده است. کلمه پلیمر به معنای "از چندین قسمت" است و پلیمرها از زنجیره های بلند مولکول ساخته شده اند. پلیمرها در طبیعت فراوان هستند. سلولز، ماده ای که دیواره های سلولی گیاهان را می سازد، یک پلیمر طبیعی بسیار رایج است.
در طول یک قرن و نیم گذشته، انسان‌ها یاد گرفته‌اند که چگونه پلیمرهای مصنوعی بسازند، گاهی اوقات با استفاده از مواد طبیعی مانند سلولز، اما اغلب با استفاده از اتم‌های کربن فراوان که توسط نفت و سایر سوخت‌های فسیلی ارائه می‌شوند. پلیمرهای مصنوعی از زنجیره‌های بلندی از اتم‌ها تشکیل شده‌اند که در واحدهای تکراری مرتب شده‌اند و اغلب بسیار طولانی‌تر از آن‌هایی هستند که در طبیعت یافت می‌شوند. طول این زنجیره‌ها و الگوهایی که در آنها قرار گرفته‌اند، پلیمرها را قوی، سبک و انعطاف‌پذیر می‌سازد. به عبارت دیگر، این چیزی است که آنها را بسیار پلاستیکی می کند.
این ویژگی‌ها پلیمرهای مصنوعی را فوق‌العاده مفید می‌سازد، و از زمانی که یاد گرفتیم چگونه آنها را بسازیم و دستکاری کنیم، پلیمرها به بخشی ضروری از زندگی ما تبدیل شده‌اند. به خصوص در 50 سال گذشته، پلاستیک ها دنیای ما را اشباع کرده اند و شیوه زندگی ما را تغییر داده اند.
اولین پلاستیک مصنوعی
اولین پلیمر مصنوعی در سال 1869 توسط جان وسلی هایت اختراع شد که از پیشنهاد 10000 دلاری یک شرکت نیویورکی برای هر کسی که بتواند جایگزینی برای عاج عاج تهیه کند الهام گرفته شد. محبوبیت روزافزون بیلیارد بر عرضه عاج طبیعی که از طریق کشتار فیل‌های وحشی به دست می‌آمد، فشار وارد کرده بود. Hyatt با درمان سلولز مشتق شده از الیاف پنبه با کافور پلاستیکی را کشف کرد که می‌توان آن را به اشکال مختلف ساخت و به تقلید از مواد طبیعی مانند لاک پشت، شاخ، کتان و عاج ساخت.
این کشف انقلابی بود. برای اولین بار ساخت انسان با محدودیت های طبیعت محدود نشد. طبیعت فقط چوب، فلز، سنگ، استخوان، عاج و شاخ را تامین کرده است. اما اکنون انسان ها می توانند مواد جدیدی بسازند. این توسعه نه تنها به مردم بلکه به محیط زیست نیز کمک کرد. در تبلیغات از سلولوئید به عنوان ناجی فیل و لاک پشت تمجید می شد. پلاستیک ها می توانند از دنیای طبیعی در برابر نیروهای مخرب نیاز انسان محافظت کنند.
ایجاد مواد جدید همچنین به رهایی مردم از محدودیت های اجتماعی و اقتصادی ناشی از کمبود منابع طبیعی کمک کرد. سلولوئید ارزان قیمت باعث گسترش و دستیابی به ثروت مادی شد. و انقلاب پلاستیک تازه شروع شده بود.
توسعه پلاستیک های جدید
در سال 1907 لئو باکلند، باکلیت را اختراع کرد، اولین پلاستیک کاملاً مصنوعی، به این معنی که هیچ مولکولی در طبیعت وجود نداشت. باکلند به دنبال جایگزینی مصنوعی برای شلاک، یک عایق الکتریکی طبیعی بود تا نیازهای ایالات متحده را که به سرعت در حال برق‌گرفتن بود، برآورده کند. باکلیت نه تنها یک عایق خوب بود. همچنین بادوام، مقاوم در برابر حرارت بود و بر خلاف سلولوئید، برای تولید انبوه مکانیکی ایده آل مناسب بود. باکلیت که به عنوان «ماده هزار کاربرد» به بازار عرضه می‌شود، می‌تواند تقریباً به هر چیزی شکل داده یا قالب‌گیری شود و امکانات بی‌پایانی را فراهم کند.
موفقیت هایت و باکلند باعث شد شرکت های بزرگ شیمیایی روی تحقیق و توسعه پلیمرهای جدید سرمایه گذاری کنند و به زودی پلاستیک های جدید به سلولوئید و باکلیت پیوستند. در حالی که Hyatt و Baekeland در جستجوی موادی با ویژگی‌های خاص بودند، برنامه‌های تحقیقاتی جدید به خاطر خود به دنبال پلاستیک‌های جدید بودند و نگران یافتن کاربردهایی برای آنها بعداً بودند.
مشکلات پلاستیک: زباله و سلامت
شهرت پلاستیک در دهه های 1970 و 1980 با افزایش اضطراب در مورد زباله ها بیشتر شد. پلاستیک به یک هدف خاص تبدیل شد زیرا در حالی که بسیاری از محصولات پلاستیکی یکبار مصرف هستند، پلاستیک برای همیشه در محیط باقی می ماند. این صنعت پلاستیک بود که بازیافت را به عنوان راه حل ارائه کرد. در دهه 1980، صنعت پلاستیک یک حرکت تاثیرگذار را رهبری کرد که شهرداری ها را تشویق کرد تا مواد قابل بازیافت را به عنوان بخشی از سیستم های مدیریت زباله خود جمع آوری و پردازش کنند. با این حال، بازیافت هنوز کامل نیست، و بیشتر پلاستیک‌ها هنوز در محل‌های دفن زباله یا محیط‌زیست ختم می‌شوند. کیسه های پلاستیکی فروشگاه های مواد غذایی به هدف فعالانی تبدیل شده است که به دنبال ممنوعیت پلاستیک های یکبار مصرف هستند و چندین شهر آمریکا قبلاً ممنوعیت کیسه ها را تصویب کرده اند. نماد نهایی مشکل زباله های پلاستیکی، لکه زباله بزرگ اقیانوس آرام است که اغلب به عنوان چرخشی از زباله های پلاستیکی به اندازه تگزاس شناور در اقیانوس آرام توصیف شده است.
شهرت پلاستیک ها به دلیل نگرانی فزاینده در مورد تهدید بالقوه ای که برای سلامت انسان ایجاد می کنند، بیشتر آسیب دیده است. این نگرانی‌ها بر روی افزودنی‌ها (مانند بیسفنول A [BPA] که بسیار مورد بحث قرار گرفته و دسته‌ای از مواد شیمیایی به نام فتالات‌ها) تمرکز می‌کنند که در طی فرآیند تولید وارد پلاستیک می‌شوند و آنها را انعطاف‌پذیرتر، بادوام‌تر و شفاف‌تر می‌کنند. برخی از دانشمندان و اعضای جامعه نگران شواهدی هستند که نشان می‌دهد این مواد شیمیایی از پلاستیک خارج می‌شوند و به غذا، آب و بدن ما می‌رسند. در دوزهای بسیار بالا این مواد شیمیایی می توانند سیستم غدد درون ریز (یا هورمونی) را مختل کنند. محققان به ویژه در مورد اثرات این مواد شیمیایی بر کودکان و اینکه تجمع مداوم آن برای نسل های آینده به چه معناست، نگران هستند.
آینده پلاستیک ها
علیرغم افزایش بی اعتمادی، پلاستیک ها برای زندگی مدرن حیاتی هستند. پلاستیک‌ها توسعه رایانه‌ها، تلفن‌های همراه و بسیاری از پیشرفت‌های پزشکی مدرن را ممکن ساخت. پلاستیک سبک و مناسب برای عایق بندی، به صرفه جویی در سوخت های فسیلی مورد استفاده در گرمایش و حمل و نقل کمک می کند. شاید مهم‌تر از همه، پلاستیک‌های ارزان قیمت، استاندارد زندگی را بالا برد و فراوانی مواد را آسان‌تر در دسترس قرار داد. بدون پلاستیک، بسیاری از اموالی که ما بدیهی می دانیم ممکن است برای همه غیر از ثروتمندترین آمریکایی ها دور از دسترس باشد. جایگزینی مواد طبیعی با پلاستیک بسیاری از دارایی های ما را ارزان تر، سبک تر، ایمن تر و قوی تر کرده است.
از آنجایی که واضح است که پلاستیک ها جایگاه ارزشمندی در زندگی ما دارند، برخی از دانشمندان در تلاش هستند تا پلاستیک ها را ایمن تر و پایدارتر کنند. برخی از نوآوران در حال توسعه پلاستیک‌های زیستی هستند که به جای سوخت‌های فسیلی از محصولات گیاهی ساخته می‌شوند تا موادی ایجاد کنند که نسبت به پلاستیک‌های معمولی سازگارتر با محیط‌زیست باشند. دیگران در حال کار برای ساختن پلاستیک هایی هستند که واقعاً زیست تخریب پذیر باشند. برخی از مبتکران به دنبال راه‌هایی برای کارآمدتر کردن بازیافت هستند و حتی امیدوارند فرآیندی را تکمیل کنند که پلاستیک‌ها را دوباره به سوخت‌های فسیلی که از آن مشتق شده‌اند تبدیل کند. همه این مبتکران تشخیص می‌دهند که پلاستیک‌ها کامل نیستند، اما بخش مهم و ضروری آینده ما هستند.
