Создан “живой” пластик, разлагающийся за несколько дней
https://unsplash.com/
Исследователи представили новый подход к утилизации пластиковых материалов — так называемый «живой пластик», способный разлагаться под действием встроенных микроорганизмов. Информация о разработке опубликована в журнале ACS Applied Polymer Materials и представлена на портале «Научная Россия».
Концепция материала основана на включении в структуру полимеров бактерий, которые активируются в заданных условиях и запускают процесс разрушения пластика. В отличие от традиционных решений, где используются отдельные ферменты, новая система предполагает работу сразу двух бактериальных штаммов, действующих совместно.
Один из авторов исследования Чжуоцзюнь Дай пояснил, что идея заключается в интеграции процесса разложения непосредственно в жизненный цикл материала, учитывая, что многие виды пластика используются кратковременно, но сохраняются в окружающей среде длительное время.
В эксперименте использовались модифицированные бактерии Bacillus subtilis, способные вырабатывать два фермента. Первый расщепляет длинные полимерные цепи на более мелкие фрагменты, второй — доводит процесс до полного распада на исходные химические компоненты.
В качестве основы был выбран поликапролактон — полимер, применяемый, в частности, в 3D-печати и медицинских изделиях. Бактерии вводились в материал в форме спор, что обеспечивало их сохранность до момента активации.
После помещения образца в питательную среду при температуре около 50°C микроорганизмы активировались и полностью разложили пластик за шесть дней. Отмечается, что в процессе не образовывались частицы микропластика.
Дополнительно был создан прототип носимого электронного электрода на основе «живого пластика». Устройство сохраняло работоспособность и полностью разложилось примерно за две недели после активации бактерий.
Исследователи рассматривают возможность дальнейшего расширения технологии, включая активацию микроорганизмов в водной среде, где сосредоточена значительная часть пластиковых отходов. Также изучается адаптация подхода для других типов полимеров и одноразовых изделий.
