Китайские ученые разработали «живой» пластик, который способен самостоятельно разлагаться после активации. Материал содержит генетически модифицированные микроорганизмы, которые запускают процесс разрушения полимера и полностью перерабатывают его без образования микропластика.
Читайте: Россиянам готовят новые запреты: что изменится уже в ближайшее время
Исследование опубликовано в журнале ACS Applied Polymer Materials. В работе использовали бактерию Bacillus subtilis, известную как сенная палочка. Ученые изменили ее таким образом, чтобы микроорганизм производил два фермента, которые совместно ускоряют разрушение полимерных цепей.
Первый фермент разрывает длинные цепочки полимера на более короткие фрагменты, после чего второй расщепляет их до мономеров — базовых компонентов материала. Такой подход позволяет не просто разрушить пластик на мелкие частицы, а полностью разложить его.
В качестве основы исследователи выбрали поликапролактон — полимер, который применяется в 3D-печати и при изготовлении хирургических швов. В его структуру внедрили споры модифицированной B. subtilis. Получившийся материал сохранил механические свойства обычных пленок из поликапролактона и оставался прочным при стандартных условиях эксплуатации.
Для запуска процесса разложения ученые обработали пленку питательным раствором, нагретым до 50 градусов Цельсия. После этого споры активировались и начали вырабатывать необходимые ферменты. В результате материал полностью распался до мономеров за шесть дней, что позволило избежать появления микропластика.
«Внедрение этих микробов позволило пластику фактически «оживать» и саморазрушаться по команде, превращая прочность из проблемы в программируемую характеристику», — пояснил соавтор разработки Чжуоцзюнь Дай.
В ходе эксперимента ученые также создали носимый пластиковый электрод из нового материала. Устройство сохраняло работоспособность, а после активации полностью разложилось примерно за две недели.
Авторы разработки считают, что такой пластик может применяться для изделий, которым требуется прочность только в течение ограниченного времени, после чего они должны безопасно исчезать. В дальнейшем исследователи планируют разработать способ активации спор в воде, где накапливается значительное количество пластиковых отходов.
Пока эксперименты проводились только с одним видом полимера, однако ученые считают, что подобную технологию можно адаптировать для других материалов, включая пластик, используемый в одноразовых изделиях.
Читайте также:
- Россиянам грозят новые начисления за ЖКХ: вступили в силу важные изменения
- Пенсии в России резко вырастут с 1 августа: кто получит прибавку уже летом
- Миллионы россиян столкнутся с новыми правилами: что изменится для ваших денег
