ابداع محققان چینی: «پلاستیک زنده» که میتواند خودش را از بین ببرد
دیجیاتو: محققان موسسه فناوری هاربین چین موفق به تولید نوعی «پلاستیک زنده» شدند که می تواند پس از پایان عمر مفید خود با دستوری خاص، فرآیند خود تخریبی را آغاز کند. این فناوری که با ترکیب پلیمرهای صنعتی و میکروب ها ایجاد شده است، نوید پایان دادن به بحران جهانی پلاستیک را می دهد.
محققان با مهندسی ژنتیکی باکتری Bacillus subtilis و ترکیب هاگ های خفته آن با پلیمر پلی کاپرولاکتون، پلاستیکی ساخته اند که نه تنها خواص فیزیکی نمونه های معمولی را دارد، بلکه در شرایط خاص (در دمای 50 درجه سانتیگراد و محیط مغذی) بدون باقی ماندن میکروپلاستیک در مدت 6 روز کاملاً تجزیه می شود. این تیم حتی کارایی مواد خود را با ساخت یک الکترود پوشیدنی برای ضبط سیگنالهای ماهیچهای انسان که در عرض دو هفته کاملاً از بین میرفتند، ثابت کردند.
برخلاف تلاشهای قبلی که تنها بر یک نوع آنزیم متکی بودند، محققان یک “کنسرسیوم میکروبی” یا جامعه باکتریایی را در داخل پلاستیک جاسازی کردند. این سیستم از دو سویه مهندسی شده از Bacillus subtilis تشکیل شده است که دو آنزیم مکمل ترشح می کنند: لیپاز Candida antarctica که مسئول جداسازی تصادفی زنجیره های بلند پلیمری و تبدیل آنها به قطعات کوچک است. و Burkholderia cepacia lipase که قطعات کوچک را از دو انتها با دقت می جود و به واحدهای اساسی (مونومر) تبدیل می کند.
ترکیب این دو آنزیم باعث می شود که فرآیند تجزیه به قدری دقیق و کامل باشد که هیچ ذره میکروپلاستیک باقی نماند.
برای اثبات اثربخشی آن، محققان هاگ های خفته را با پلی کاپرولاکتون (PCL) که در جراحی و چاپ سه بعدی استفاده می شود، مخلوط کردند. پلاستیک نهایی از نظر استحکام و انعطاف پذیری کاملاً شبیه پلاستیک معمولی بود. آنها از این ماده یک دستگاه الکترونیکی انعطاف پذیر ساختند که می توانست سیگنال های نوار عصبی عضلانی (EMG) انسان را تشخیص دهد. هنگامی که این دستگاه در معرض یک محیط غذایی و دمای 50 درجه سانتیگراد قرار گرفت، در مدت زمان کوتاهی ناپدید شد.
هدف بعدی دانشمندان توسعه کاتالیزوری است که می تواند فرآیند تخریب را در محیط های آبی (جایی که بیشتر زباله های پلاستیکی در آنجا به پایان می رسد) فعال کند. اگرچه در حال حاضر روی پلی کاپرولاکتون متمرکز شده است، اما محققان تاکید می کنند که این استراتژی برنامه ریزی شده بیولوژیکی می تواند به انواع دیگر پلاستیک های پرمصرف و یکبار مصرف نیز تعمیم یابد.
