塑料是由什么制成的?

旧金山冰冷的浓雾飘过海洋海滩,奥利芙和她的父亲正在寻找海玻璃。奥利芙跪下来,拂去一个奇怪的光滑物体上的沙子。“爸爸,这不是玻璃也不是贝壳,”她说着,举起一个浑浊的塑料瓶。“它摸起来好轻好奇怪;塑料到底是什么做的?”

她父亲捡起一块多节的浮木,在手里掂了掂。“这木头长在树上,但塑料是人造的。”他解释道,用手指在沙滩上画了一长串圆圈,“它是一种聚合物,是由分子像珠子串在一起一样连接起来的超长链条,所有这些都由更小的构成单元,叫做单体,组成。”

奥利芙想象着那些微小的链条连接在一起,这段旅程并非始于海滩,而是在一个喧闹的作坊里。世界从海洋的轻柔咆哮声中褪去,取而代之的是蒸汽的嘶嘶声和机器的撞击声。要理解那个塑料瓶,故事必须追溯到一百多年前,一个大胆新发明层出不穷的时代。

“我们故事的发明者是一位名叫利奥·贝克兰的比利时裔美国化学家,”她爸爸的声音在她脑海中讲述道。一千九百零七年,贝克兰并不是想制造塑料;他当时正在寻找虫胶的合成替代品,虫胶是一种由昆虫分泌物制成的树脂!他当时已经是一位著名的发明家了,但接下来的这个挑战将永远改变世界。

他混合了两种化学物质:苯酚和甲醛,但总是得到一种坚硬无用的黏性物质,毁了他的玻璃器皿。一天晚上,他盯着又一次失败的实验,想起了伟大的科学家路易·巴斯德的话:“机遇只偏爱有准备的头脑。”贝克兰意识到这种黏糊糊的物质并非失败,而是一项等待被理解的发现。

他没有把这些黏性物质扔掉,而是建造了一个重型钢制压力锅,他称之为“电木制造器”。他将化学物质置于巨大的热量和压力下进行烹煮,迫使小的单体分子连接成巨大的聚合物链。当他打开容器时,他发现了一种坚硬、光滑且耐热的材料:世界上第一种完全合成的塑料,他将其命名为电木。

电木曾轰动一时,从收音机、电话到五颜六色的珠宝,无所不包。贝克兰的发明开启了现代塑料时代。今天的大多数塑料仍然采用相同的基本原理制造,使用原油,而原油本身则来自数百万年前的古代海洋生物遗骸。

回到雾蒙蒙的海滩上,奥利弗对那个塑料瓶有了新的理解,她惊呼道:“哇!所以这个瓶子是由长长的聚合物链组成的,而这些链又是由你画的那些微小的‘单体’积木搭建起来的!”她爸爸笑了。“没错!而这些单体来自石油,石油基本上就是古代的、化石化的浮游生物。”

当他们走到小路上时,奥利弗的妈妈走过来和他们会合。“所以我的手机壳是用古代海洋黏液做的?”奥利弗解释完一切后,她笑着说。“还有我们汽车的仪表盘!”她爸爸补充道。奥利弗低头看着自己的脚,惊呼道:“甚至我运动鞋的鞋底也是!它真的无处不在。”

奥利芙把瓶子完美地扔进一个蓝色的回收箱里。“所以,塑料是一种由远古生命经过化学转化而成的神奇材料!”她总结道。然后她停了下来,眉头紧锁,陷入沉思。“但是如果它足够坚固,能持续这么久……为什么它不像一片叶子或一个苹果核那样,直接消失回到泥土中呢?”