يتواجد البلاستيك اليوم في كل مكان. نشأ كل هذا البلاستيك من غرض صغير... والذي ليس مصنوعًا من البلاستيك أصلًا. لقرون عديدة، كانت كرات البلياردو تُصنع من العاج المستخرج من أنياب الفيل. ولكن عندما تسبب الصيد المفرط في خفض أعداد الأفيال في القرن الـ19، بدأ صانعو كرات البلياردو في البحث عن بدائل وتقديم مكافآت ضخمة. لذلك في عام 1863، تولى أمريكي يدعى جون ويزلي هايت التحدي. دأب في السنوات الخمس التالية على اختراع مادة جديدة تسمى السيلولويد. مصنوعة من السليلوز وهو مركب موجود في الخشب والقش. سرعان ما اكتشف هايت أن السيلولويد لا يمكنه حل مشكلة كرات البلياردو، فلم تكن المادة ثقيلة بما يكفي ولم ترتد بشكل مناسب. ولكن يمكن تلوينها وزخرفتها لتقليد المواد الأكثر تكلفة مثل المرجان وصدف السلحفاة والعنبر وعرق اللؤلؤ. لقد صنع ما أصبح يعرف باسم البلاستيك الأول. يمكن أن تصف كلمة "بلاستيك" أي مادة مصنوعة من البوليمرات، وهي مجرد جزيئات كبيرة تتكون من نفس الوحدة الفرعية المتكررة. إنها تشمل جميع أنواع البلاستيك من صنع الإنسان، وكذلك العديد من المواد الموجودة في الكائنات الحية. ولكن بشكل عام، عندما يشير الناس إلى البلاستيك، فإنهم يشيرون إلى مواد اصطناعية. السمة الموحدة لهذه المواد هي أنها تكون ناعمة ومرنة في البداية ثم يمكن تشكيلها لتتخذ شكلًا معينًا. على الرغم من حصوله على الجائزة كأول بلاستيك رسمي، إلا أن السيلولويد كان شديد الاشتعال مما جعل عملية الإنتاج محفوفة بالمخاطر. لذلك بدأ المخترعون في البحث عن بدائل. خلط كيميائي في عام 1907 الفينول- وهو من فضلات إنتاج قطران الفحم- والفورمالديهايد، مما أنتج بوليمرًا جديدًا وقويًا يسمى الباكليت. كان الباكليت أقل قابلية للاشتعال بكثير من السيلولويد وكانت المواد الخام التي تدخل في صناعته متاحة بصورة أكبر. لم يكن الباكليت إلا البداية فقط. في عشرينيات القرن الماضي، طور الباحثون لأول مرة البوليسترين لتسويقه تجاريًا، وهو مادة بلاستيكية إسفنجية تستخدم في العزل. بعد فترة وجيزة ظهر البولي فينيل كلوريد أو الفينيل والذي كان صلبًا رغم مرونته. استُخدم الأكريل لابتكار ألواح شفافة ومقاومة للكسر تحاكي الزجاج. وفي ثلاثينيات القرن العشرين احتل النايلون مركز الصدارة، وهو بوليمر مصمم لتقليد الحرير ولكن بقوة مضاعفة. بدءًا من عام 1933، أصبح البولي إيثيلين أحد أكثر أنواع البلاستيك تنوعًا، لا يزال يستخدم حتى اليوم لصنع كل شيء بدءًا من أكياس البقالة وانتهاءً بزجاجات الشامبو والسترات الواقية من الرصاص. رافقت تقنيات التصنيع الجديدة هذه الطفرة في اختراع المواد. إنّ اختراع تقنية "القولبة بالحقن" مكّن من إدخال البلاستيك المذاب في قوالب من أي شكل، حيث تتصلب بسرعة.
Today, plastics are everywhere. All of this plastic originated from one small object— that isn’t even made of plastic. For centuries, billiard balls were made of ivory from elephant tusks. But when excessive hunting caused elephant populations to decline in the 19th century, billiard balls makers began to look for alternatives, offering huge rewards. So in 1863 an American named John Wesley Hyatt took up the challenge. Over the next five years, he invented a new material called celluloid, made from cellulose, a compound found in wood and straw. Hyatt soon discovered celluloid couldn’t solve the billiard ball problem–– the material wasn’t heavy enough and didn’t bounce quite right. But it could be tinted and patterned to mimic more expensive materials like coral, tortoiseshell, amber, and mother-of-pearl. He had created what became known as the first plastic. The word ‘plastic’ can describe any material made of polymers, which are just the large molecules consisting of the same repeating subunit. This includes all human-made plastics, as well as many of the materials found in living things. But in general, when people refer to plastics, they’re referring to synthetic materials. The unifying feature of these is that they start out soft and malleable and can be molded into a particular shape. Despite taking the prize as the first official plastic, celluloid was highly flammable, which made production risky. So inventors began to hunt for alternatives. In 1907 a chemist combined phenol— a waste product of coal tar— and formaldehyde, creating a hardy new polymer called bakelite. Bakelite was much less flammable than celluloid and the raw materials used to make it were more readily available. Bakelite was only the beginning. In the 1920s, researchers first commercially developed polystyrene, a spongy plastic used in insulation. Soon after came polyvinyl chloride, or vinyl, which was flexible yet hardy. Acrylics created transparent, shatter-proof panels that mimicked glass. And in the 1930s nylon took centre stage— a polymer designed to mimic silk, but with many times its strength. Starting in 1933, polyethylene became one of the most versatile plastics, still used today to make everything from grocery bags, to shampoo bottles, to bulletproof vests. New manufacturing technologies accompanied this explosion of materials. The invention of a technique called injection-moulding made it possible to insert melted plastics into molds of any shape, where they would rapidly harden.
أوجد هذا إمكانيات لصنع منتجات ذات أشكال متنوعة وجديدة، وأتاح أيضًا طريقة لإنتاج البلاستيك على نطاق واسع وبتكلفة زهيدة.
This created possibilities for products in new varieties and shapes— and a way to inexpensively and rapidly produce plastics at scale.
أمل العلماء أن تقوم هذه المواد الاقتصادية الجديدة
Scientists hoped this economical new material
بجعل الأشياء التي كانت غير ميسورة التكلفة في متناول المزيد من الناس. بدلًا من ذلك، استُخدم البلاستيك في الحرب العالمية الثانية. تضاعف إنتاج البلاستيك خلال الحرب أربع مرات في الولايات المتحدة. ارتدى الجنود خوذًا بلاستيكية جديدة مبطنة ومعاطف مقاومة للماء من الفينيل. جلس الطيارون في مقصورات قيادة مصنوعة من زجاج الأكريل وهو بلاستيك مقاوم للكسر، واعتمدوا على مظلات مصنوعة من النايلون المرن. بعد ذلك قامت شركات تصنيع البلاستيك التي ظهرت في زمن الحرب بصب اهتماماتها التصنيعية بالمنتجات الاستهلاكية. استُبدلت مواد أخرى مثل الخشب والزجاج والنسيج بالبلاستيك ودخل في صناعة الأثاث والملابس والأحذية والتلفزيونات وأجهزة الراديو. أتاحت المواد البلاستيكية متعددة الاستخدام إمكانيات التغليف، وقد صُممت أساسًا للحفاظ على طزاجة الأطعمة والمنتجات الأخرى لفترة أطول. ثم فجأة تواجدت أكياس قمامة بلاستيكية ولفائف بلاستيكية مطاطية، وزجاجات بلاستيكية قابلة للعصر وكرتون للوجبات الجاهزة وأوعية بلاستيكية للفواكه والخضروات واللحوم. في غضون عقود قليلة فقط، أدت هذه المادة المتنوعة لبروز ما أصبح يعرف باسم "قرن البلاستيك". رغم أن قرن البلاستيك وفّر الراحة والفعالية بكلفة زهيدة، إلا أنه خلق مشاكل بيئية مهولة. العديد من المواد البلاستيكية مصنوعة من موارد غير متجددة. كما قد صُممت العبوات البلاستيكية لتستخدم مرة واحدة، لكن يتطلب تحلل بعض المواد البلاستيكية قرونًا، ما يخلق تراكمًا ضخمًا من النفايات. سيتعين علينا في هذا القرن تركيز ابتكاراتنا لمعالجة تلك المشكلات، وذلك عن طريق الحد من استخدام البلاستيك وتطوير مواد بلاستيكية قابلة للتحلل، وإيجاد طرق جديدة لإعادة تدوير البلاستيك الموجود.
would make items that once had been unaffordable accessible to more people. Instead, plastics were pushed into service in World War Two. During the war, plastic production in the United States quadrupled. Soldiers wore new plastic helmet liners and water-resistant vinyl raincoats. Pilots sat in cockpits made of plexiglass, a shatterproof plastic, and relied on parachutes made of resilient nylon. Afterwards, plastic manufacturing companies that had sprung up during wartime turned their attention to consumer products. Plastics began to replace other materials like wood, glass, and fabric in furniture, clothing, shoes, televisions, and radios. Versatile plastics opened up possibilities for packaging— mainly designed to keep food and other products fresh for longer. Suddenly, there were plastic garbage bags, stretchy plastic wrap, squeezable plastic bottles, takeaway cartons, and plastic containers for fruit, vegetables, and meat. Within just a few decades, this multifaceted material ushered in what became known as the “plastics century.” While the plastics century brought convenience and cost-effectiveness, it also created staggering environmental problems. Many plastics are made of nonrenewable resources. And plastic packaging was designed to be single-use, but some plastics take centuries to decompose, creating a huge build up of waste. This century we’ll have to concentrate our innovations on addressing those problems— by reducing plastic use, developing biodegradable plastics, and finding new ways to recycle existing plastic.