A fost creat „plasticul viu”, care se autodistruge imediat ce este aruncat

Oamenii de știință au creat „plasticul viu” care se autodistruge atunci când materialul începe să se erodeze.

În procesul de compostare, acest produs inovator se descompune într-o lună, spre deosebire de versiunile tradiționale, care necesită până la 55 de zile pentru a se descompune în aceleași condiții. Tehnologia promițătoare a fost inspirată de puterea proteinelor care „mănâncă” plastic, produse în mod natural de o specie de bacterii descoperită în 2016 la o unitate de reciclare din Japonia.

În anii care au urmat, oamenii de știință au descoperit și alte specii de bacterii care au evoluat pentru a produce enzime capabile să descompună plasticul, iar aceste proteine naturale au inspirat versiuni sintetice care sunt și mai eficiente în eliminarea deșeurilor.

Plasticul viu, creat cu ajutorul unor bacterii

Cercetătorii de la Academia Chineză de Științe (CAS), conduși de biologul sintetic Chenwang Tang, au reușit să încorporeze spori bacterieni care secretă aceste enzime în structura plasticului din policaprolactonă (PCL).

Astfel, pe măsură ce plasticul viu începe să se degradeze, aceste enzime eliberate pot finaliza procesul de descompunere.

Fiind proteine mari și complexe, enzimele sunt adesea instabile sau chiar fragile. Așa că cercetătorii au modificat gena pentru o enzimă lipază din bacteria Burkholderia cepacia (BC) în ADN-ul unei alte bacterii numite Bacillus subtilis, care, sub formă de spori, este rezistentă la temperaturi și presiuni ridicate.

Pe măsură ce suprafața plasticului se erodează, sporii eliberați încep să germineze. B. subtilis în creștere exprimă apoi copia sa de BC-lipază, care se apucă de treabă și degradează aproape complet moleculele de PCL, detaliază Science Alert.

Cât de repede se autodistruge acest plastic?

Când o a doua lipază, produsă de drojdia Candida antarctica, a fost utilizată pentru a accelera procesul, plasticul s-a degradat într-o săptămână, au descoperit Tang și colegii săi de la CAS. Prin contrast, plasticele tradiționale din PCL tratate în același mod încă persistau după trei săptămâni.

Temperaturile și presiunile necesare pentru a crea PCL nu sunt la fel de extreme ca cele necesare pentru alte tipuri de plastic. Pentru a testa dacă sporii pot supraviețui procesului necesar pentru a crea alte plastice, cercetătorii de la CAS au modificat bacteriile să exprime markeri fluorescenți.

Printre produsele din plastic testate se numără PBS (succinat de polibutilen), PBAT (adipat-co-tereftalat de polibutilen), PLA (acid polilactic), PHA (polihidroxialcanoați) și chiar PET (tereftalat de polietilenă), care necesită temperaturi de până la 300°C. Când au fost degradate fizic sau fierte, plasticele cu spori încorporați au început să strălucească.

Acest lucru sugerează că sporii supraviețuiesc procesului de „coacere” și își eliberează conținutul atunci când eroziunea este declanșată, exact cum a fost planificat.

„Plasticul viu a rămas stabil când a fost înmuiat în băutură carbogazoasă (Sprite) timp de 60 de zile, sugerând potențialul de utilizare ca material de ambalare”, adaugă echipa de cercetare de la CAS.

Plasticele au fost, de asemenea, capabile să se „dezintegreze complet fără adăugarea de antibiotice, subliniind robustețea sistemului”.

Ar putea fi plasticul viu materialul viitorului?

Deși studiul este doar o demonstrație, reprezintă o soluție interesantă la problema tot mai mare a poluării cu plastic. În ultimele două decenii, producția de plastic s-a dublat și, în același timp, a devenit din ce în ce mai evident cât de mare este problema pe care o reprezintă pentru mediu produsele din plastic.

Echipa de la CAS speră ca noua lor tehnică să inspire într-o zi materiale durabile, biodegradabile, care să nu polueze planeta timp de secole după o singură utilizare.

Studiul a fost publicat în Nature Chemical Biology.

Vă recomandăm să citiți și:

Un nou biomaterial regenerează cartilajul deteriorat din articulații

Oamenii de știință anunță că au găsit un material-minune pe Lună

Betonul fără ciment ar putea reduce emisiile de carbon din industria construcțiilor

O tehnologie din Epoca Bronzului ar putea revoluționa industria energetică