日本理化學研究所與東京大學等組成的國際研究團隊成功地開發了一項強韌但在海水中可容易分解成原料，進而生化代謝之「超分子塑膠」，可望成為因微塑膠造成環境污染問題之塑膠的替代材料。研究團隊利用低價格且可進行生化代謝的2種離子單體，開發出無色、透明、超高密度之玻璃狀超分子塑膠，除了擁有高度物質代謝活性之外，並具備了優異的成形加工性、耐熱性、高力學特性等特徵。
在塑膠替代材料的開發中，研究團隊將焦點放在超分子聚合物。由於結合的可逆性，超分子聚合物可以很容易地回復至原料單體，但長期以來被認為只能利用於橡膠等柔軟材料，無法做為替代材料滿足塑膠的需求。因此研究團隊致力於創造一種基於超分子聚合物的堅固塑膠。研究中將2種可進行生化代謝的離子單體在室溫的水中混合，結果2種原料由於氫鍵強化的靜電相互作用(鹽橋)而相互接著，形成架橋結構，同時混合物發生相分離，分為上相與下相，上相(水相)將單體的無機抗衡離子引入高密度的水中(脫鹽)，下相透過靜電相互作用(鹽橋)形成接著的架橋結構體，從而形成凝態相。
這種相分離促使架橋結構穩定化，除非從外部添加鹽，否則架橋結構無法解離成原料，因此當凝態相分離並乾燥後，即發現可生成無色透明且具有超高密度(1.71gcm-3)之玻璃狀超分子塑膠。此外，透過硫酸胍(Guanidinium Sulfate)單體的結構設計，亦可製作出具有各種物理性能的超分子塑膠。研究團隊利用各種不同單體結構的硫酸胍，製作了具有優異耐熱性(耐熱溫度315 ℃)的超分子塑膠、具有硬度的超分子塑膠(楊氏模量18 GPa)以及具有高拉伸強度的超分子塑膠(破斷材料所需的力為36 MPa)。
所有開發的超分子塑膠都很堅固，並能透過加熱容易地進行成型加工，可以如同既有塑膠般製作成複雜的形狀。但若將其置於海水等鹽水中後，可迅速解離成原料單體，進而透過細菌等進行生化代謝。原料單體之一的六偏磷酸鈉(Sodium Hexametaphosphate)價格低廉，且廣泛應用於食品添加劑、農業等用途，具有高安全性。另一項原料-單體硫酸胍的一部分則可以由天然來源的胺予以合成。這些原料單體所含的磷與氮做為肥料具有重要性，而磷在除了近海地區以外的海洋則呈現不足。製作出的超分子塑膠因存在磷原子而具有阻燃性，且不會排放溫室氣體，亦不具有遺傳毒性，僅須留在土壤表面即可逐漸被土壤吸收。研究團隊表示，此項研究展現了今後塑膠應有的模樣。