В отличие от традиционных пластиков, сохраняющихся в окружающей среде десятилетиями, новый материал содержит споры бактерий, способных вырабатывать ферменты для разрушения полимерных цепей. В эксперименте ученые использовали модифицированный штамм Bacillus subtilis, который производит два взаимодополняющих фермента: один случайным образом разрывает длинные молекулы пластика, а другой последовательно расщепляет получившиеся фрагменты до исходных мономеров.
Для проверки эффективности «живого» пластика споры бактерий смешали с поликапролактоном – распространенным полимером для 3D-печати и медицинских изделий. Полученный материал по механическим свойствам не уступал обычной пластиковой пленке. Однако после активации спор питательной средой и повышения температуры до 50°C весь образец полностью разложился всего за 6 дней. Такой способ разложения исключает образование микропластика, что особенно важно для экологии.
В качестве демонстрации возможностей технологии был создан носимый пластиковый электрод, который после использования полностью распался за две недели. В перспективе ученые планируют адаптировать систему для активации в водной среде, где скапливается значительная часть пластиковых отходов, а также расширить метод на другие виды полимеров.
Новая стратегия открывает путь к созданию программируемых материалов, долговечность которых можно контролировать. Это может стать прорывом в производстве одноразовой упаковки, медицинских изделий и других товаров, где быстрая и безопасная утилизация пластика особенно актуальна.
Читать TechDigest в Google
