Nowy biodegradowalny plastik. Rewolucja w walce z mikroplastikiem
Naukowcy stworzyli nowy rodzaj tworzywa sztucznego, który potrafi rozkładać się samoczynnie dzięki unikalnej współpracy dwóch enzymów pochodzących z bakterii. Materiał ten eliminuje problem mikroplastiku, a cały rozkład przebiega znacznie szybciej i skuteczniej niż wcześniej znane procesy biodegradacji.
Żywy plastik sam się rozkłada. Odkrycie naukowców szansą dla ekologii
Naukowcy opracowali nowy typ materiału, który może rozwiązać jeden z największych problemów współczesności - zalegający plastik. Chodzi o tzw. żywy plastik, który potrafi sam się rozłożyć dzięki działaniu specjalnych enzymów.
W przeciwieństwie do tradycyjnych tworzyw sztucznych, które mogą przetrwać w środowisku setki lat, ten nowy materiał został zaprojektowany tak, aby ulegał kontrolowanemu rozkładowi. Kluczową rolę odgrywają tu dwa enzymy pochodzące z bakterii, które wspólnie rozkładają plastik na prostsze związki.
Wiele mikrobów potrafi rozbijać długie łańcuchy polimerowe na mniejsze fragmenty za pomocą enzymów. Ponieważ tworzywa sztuczne są polimerami, te enzymy lub mikroby, które je wytwarzają, mogłyby zostać włączone do żywych tworzyw sztucznych.
Najważniejsze jest to, że oba enzymy współpracują ze sobą. Jeden z nich rozpoczyna rozbijanie długich łańcuchów polimerów na mniejsze fragmenty, a drugi kontynuuje proces, rozkładając je jeszcze bardziej, aż do całkowitego rozkładu materiału. Taki duet sprawia, że cały proces jest znacznie skuteczniejszy niż w przypadku pojedynczego enzymu, co potwierdzają wcześniejsze badania.
Nowy plastik sam się rozkłada. Koniec z mikroplastikiem i problemami odpadów
Zespół zmieszał uśpioną formę przetrwalników B. subtilis z polikaprolaktonem (polimerem powszechnie stosowanym w druku 3D i niektórych szwach chirurgicznych), aby chronić mikroby, zanim będą potrzebne.
W efekcie plastik może ulec pełnej degradacji w bardzo krótkim czasie, nawet w ciągu około sześciu dni. Podczas całego procesu nie powstają mikroplastiki, które są jednym z głównych zagrożeń dla środowiska i zdrowia.
To podejście różni się od klasycznego recyklingu. Zamiast zbierać i przetwarzać odpady, materiał sam wie, kiedy ma się rozłożyć. Ten proces może znaleźć zastosowanie np. w opakowaniach jednorazowych, które po użyciu nie będą już zalegać na wysypiskach.
Choć ta technologia jest jeszcze rozwijana, pokazuje kierunek, w jakim może pójść przyszłość tworzyw sztucznych.
Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie ACS Applied Polymer Materials.
