DNAをヒントに「寿命を設定できるプラスチック」を開発 (2/2)

なぜ分解できるのか、どこまで実用化できるのか

DNA が分解されるとき、分子同士の距離や角度が重要な役割を果たします。

研究チームは、開発したプラスチックにも自然条件で結合を切りやすい距離と向きになるように、分子の配置をあらかじめ調整しました。

今回のプラスチックには、ある条件で切れやすい「弱い結合」が隠れており、その近くに「求核基（nucleophilic groups）」と呼ばれる、“結合を切るきっかけになる部分”があらかじめ仕込まれています。

この求核基をどのように配置するかによって、結合が切れるまでにかかる時間＝プラスチックの寿命を自由に変えることができます。

• 分子同士が反応しやすい配置 → 結合が早く切れる（短い寿命）

• 反応しにくい配置 → 結合がなかなか切れない（長い寿命）

つまり、化学結合そのものを変えなくても、分子の並び方を変えるだけで「何日持つか」「何年持つか」という寿命をプログラムできるわけです。

この発想こそが、この研究の最も革新的なポイントです。

実用化には越えるべき壁がある

ただし、すぐに市販のプラスチック製品に使えるわけではありません。

今回の成果は、研究室レベルのポリマーで得られたものです。

大量生産のための工程が確立していないことや、コスト、耐久性など多くの課題があります。

さらに、分解して生じる成分が長期的に安全であるかどうかも確認する必要があります。

また、実際に製品として利用するためには「使っている間は壊れず、捨てたあとから分解が始まる」という精密なタイミング調整が欠かせません。

これをどのように制御するかは、今後の重要な研究テーマです。

それでも、この研究が注目されているのにははっきりとした理由があります。

現在のプラスチック汚染の根本問題は、プラスチックが「丈夫すぎる」ことにあります。

今回の技術は、必要なときだけ丈夫で、役目を終えたら静かに消えていくという理想像に近づいています。

また、この分解の仕組みは、あらかじめ寿命を決めておくだけでなく、紫外線や金属イオンを合図にして「今から分解を始める」とスイッチを入れることもできると報告されています。

もしかすると、この研究は長期的には、材料科学の設計思想そのものを変える革新になるかもしれません。