Ilmuwan Rutgers Kembangkan Plastik yang Dapat Terurai Sesuai Jadwal

Para peneliti di Rutgers University, yang dipimpin oleh ahli kimia Yuwei Gu, telah merumuskan strategi kimia baru untuk mengatasi polusi plastik global dengan merancang polimer yang dapat menghancurkan diri sendiri pada kecepatan yang telah diprogram. Inspirasi untuk inovasi ini muncul saat Gu, seorang Asisten Profesor di Rutgers sejak 2023, mengamati kontras antara sampah plastik yang persisten dan molekul alami seperti DNA dan RNA yang terurai secara alami saat mendaki di Bear Mountain State Park, New York. Pengamatan ini mendorong penyelidikan terhadap perbedaan kimiawi antara polimer sintetis dan biologis.

Tim Rutgers menerapkan pendekatan biomimetik makromolekuler, yang mereka sebut 'praorganisasi konformasi', untuk meniru kompleksitas biologis. Alih-alih menciptakan ikatan baru yang rentan, strategi ini memanipulasi susunan spasial ikatan kimia yang sudah ada, membuatnya rentan terhadap pemutusan ikatan dalam kondisi sehari-hari tanpa memerlukan panas tinggi atau bahan kimia keras. Penelitian ini, yang dipublikasikan dalam jurnal Nature Chemistry pada 28 November 2025, menunjukkan kemampuan untuk merekayasa plastik agar terdegradasi dalam rentang waktu yang dapat disesuaikan, mulai dari hari, bulan, hingga tahun, menyelaraskan masa pakai material dengan fungsi spesifiknya.

Keunggulan utama dari metode 'praorganisasi konformasi' adalah kemampuannya untuk mempertahankan sifat mekanik polimer komersial saat ini karena identitas kimia ikatan yang dapat diputus tidak diubah. Dengan memodulasi kinetika degradasi melalui susunan spasial dan pelipatan molekuler, tim ini berhasil mengatasi dilema stabilitas versus kemudahan dekonstruksi yang menghambat sistem polimer berkelanjutan sebelumnya. Selain itu, para peneliti mengintegrasikan fungsi sakelar, memungkinkan dekomposisi dipicu secara spesifik oleh sinar ultraviolet atau ion logam, memberikan kontrol tambahan atas proses penguraian.

Pengujian laboratorium awal menunjukkan bahwa produk cair yang dihasilkan dari proses pemecahan bersifat non-toksik, meskipun konfirmasi menyeluruh atas keamanan produk sampingan ini masih dalam penelitian berkelanjutan. Filosofi inti dari penelitian ini adalah agar material dapat melayani tujuan yang dimaksudkan dan kemudian menghilang secara alami. Sebagai konteks, pada tahun 2022, lebih dari seperempat miliar ton plastik dibuang secara global, dengan hanya 14 persen yang didaur ulang.

Kemampuan untuk mengontrol laju dekonstruksi hingga beberapa tingkatan magnitudo—dari kemasan sekali pakai hingga komponen otomotif yang tahan lama—menetapkan kontrol konformasi sebagai strategi yang kuat untuk menyempurnakan dekonstruksi polimer. Tim Rutgers kini mencari kolaborasi untuk komersialisasi dan pengujian kompatibilitas, dengan tujuan akhir mengintegrasikan solusi ini ke dalam aplikasi sehari-hari.