Живой пластик. Ученые создали новую структуру, которая разлагается за шесть дней без образования микрочастиц
Ученые создали новый тип «живого пластика», который после активации полностью разлагается за шесть дней и не оставляет микропластика. Внутри материала содержатся специально модифицированные бактерии, запускающие процесс самоуничтожения.
Об этом пишет издание ScienceDaily .
Большинство пластиковых изделий используются лишь непродолжительное время, однако после этого они могут оставаться в окружающей среде десятилетиями или даже столетиями. Чтобы решить эту проблему, исследователи разработали материал, который самоуничтожается после активации.
Новый материал назвали «живым пластиком», поскольку он содержит споры бактерий Bacillus subtilis. В обычных условиях они остаются неактивными и не влияют на свойства пластика.
По словам одного из авторов работы, Чжоцзюня Дая, исследователи задались вопросом: можно ли сделать так, чтобы способность к разложению была заложена в жизненный цикл самого материала? Именно это и легло в основу нового подхода.
Ученые генетически модифицировали бактерии так, чтобы они вырабатывали два фермента, работающих последовательно. Первый расщепляет длинные полимерные цепи на более короткие фрагменты, а второй разлагает их до отдельных молекул. Благодаря этому пластик не превращается в мелкие частицы, а полностью распадается, не образуя микропластика.
Для эксперимента исследователи использовали поликапролактон — полимер, применяемый в 3D-печати и при наложении некоторых хирургических швов. Они смешали его со спорами бактерий. Материал оставался таким же прочным, как и обычный пластик.
Чтобы запустить процесс разложения, ученые добавили питательный раствор, нагретый до 50 градусов Цельсия. После этого бактерии активизировались, начали вырабатывать ферменты, и уже через шесть дней пластик полностью разложился на базовые компоненты.
Для демонстрации возможностей технологии команда изготовила гибкий электрод, который можно носить на теле. Устройство работало в обычном режиме, а после активации полностью разложилось менее чем за две недели.
В дальнейшем исследователи планируют разработать способ активации бактерий непосредственно в воде, где скапливается значительная часть пластиковых отходов. Они также хотят проверить, можно ли применить этот подход к другим видам пластика, в частности к тем, которые используются для одноразовой упаковки.