Вчені розробили «живий» пластик, що розкладається без утворення мікропластику
Джерело: New Atlas
Науковці з Китайського університету Гонконгу створили “живий” пластик, який може саморуйнуватися після активації спеціальним розчином. Для цього дослідники вбудували в матеріал мікроорганізми, здатні розкладати пластик ізсередини, не залишаючи мікропластику.
Результати дослідження опублікували в журналі Applied Polymer Materials.
Пластик може розкладатися сотні років, а деякі його види – до тисячі. При цьому навіть після руйнування він залишає мікропластик, який накопичується у воді, ґрунті та живих організмах. Саме ця проблема стала відправною точкою нового дослідження.
“Усвідомлення того, що традиційний пластик зберігається століттями, тоді як багато виробів, наприклад пакування, використовуються дуже короткий час, підштовхнуло нас до запитання: чи можемо ми закласти механізм розкладання безпосередньо в життєвий цикл матеріалу?” – пояснив один з авторів роботи Чжуоцзюнь Дай.
У центрі технології – бактерії Bacillus subtilis. Дослідники модифікували їхні спори так, щоб ті виробляли ферменти для розкладання пластику, після чого вбудували неактивні мікроорганізми безпосередньо в пластиковий матеріал.
Спори залишаються “сплячими”, доки не контактують із гарячим поживним розчином температурою 50 °C. Після активації бактерії починають виділяти ферменти, які поступово руйнують пластикову структуру зсередини.
Матеріалом для експерименту став полікапролактон (PCL) – пластик, який уже вважається біорозкладним. Однак автори дослідження зазначають, що їхній метод відрізняється від попередніх підходів.
Більшість ранніх досліджень використовували лише один фермент для руйнування полімерів. У новій роботі команда створила два окремі штами Bacillus subtilis, які виробляють різні ферменти та працюють разом.
Перший фермент швидко розрізає довгі полімерні ланцюги в багатьох місцях і послаблює структуру пластику. Другий розщеплює отримані фрагменти на менші молекули, які потім можуть переробляти мікроорганізми.
За словами дослідників, система з двох ферментів виявилася значно ефективнішою за методи з одним ферментом і дозволила майже повністю розкласти пластикову матрицю за шість днів.
Ще однією особливістю стало те, що спори бактерій вбудували прямо в пластик. Завдяки цьому матеріал фактично став “живим” і отримав здатність до саморуйнування після активації.
При цьому механічні властивості нового матеріалу залишилися подібними до звичайного PCL-пластику.
Щоб перевірити технологію на практиці, команда створила з нового матеріалу носимий електрод. Після додавання поживного розчину він повністю розклався за два тижні, не залишивши мікропластику.
Водночас дослідники визнають, що технологія поки має обмеження. Нині вона працює лише з PCL – пластиком, який і без того здатний біологічно розкладатися. Крім того, саморозкладання не запускається автоматично: для цього потрібен спеціальний поживний розчин.
Автори також наголошують, що подібні дослідження “живого” пластику вже проводилися раніше, однак саме використання двох ферментів дозволило значно прискорити процес руйнування матеріалу.
Крім того, як і у випадку з більшістю біорозкладних пластиків, швидкість розкладання сильно залежить від навколишнього середовища. Без активації спеціальним розчином матеріал поводиться майже як звичайний пластик.
Попри це, дослідники вважають технологію перспективною. Зараз команда працює над створенням активатора на водній основі, оскільки значна частина пластикового забруднення потрапляє саме у водойми.
Також науковці планують адаптувати технологію для інших типів пластику, особливо тих, які використовуються у виробництві одноразових товарів.
- Дослідники з Единбурзького університету використали бактерії, щоб перетворити пластикові відходи на препарат для лікування хвороби Паркінсона. У роботі застосували підхід, який називають біоапсайклінгом.
У Південній Кореї перед судом постане власник ресторану з двома зірками Michelin, який подавав відвідувачам десерт із мурахами. За місцевим законодавством ці комахи не входять до переліку дозволених харчових інгредієнтів, а прокуратура вимагає засудити ресторатора до одного року ув’язнення.
Бразилія відмовила у візах двом високопосадовцям Держдепартаменту США, які планували приїхати до країни напередодні президентських виборів. Президент Луїс Інасіу Лула да Сілва заявив, що вони могли намагатися вплинути на виборчий процес.
30 липня прем’єр-міністр Угорщини Петер Мадяр визнав можливу цілковиту зупинку АЕС “Пакш” через рекордно низький рівень води у Дунаї. Це може стати першою зупинкою станції за 44 роки її роботи.
У Перу землетрус магнітудою 5,1 пошкодив церкву XVI століття, яка є однією з найстаріших у перуанських Андах. Через стихію обвалилися дах і частина фасаду храму, а також було пошкоджено історичні вівтарі та релігійні реліквії. Для відновлення пам’ятки необхідно понад 400 тисяч доларів.
Сенат США не зміг просунути резолюцію, яка мала обмежити воєнні повноваження президента Дональда Трампа у конфлікті з Іраном. Для її підтримки забракло одного голосу – рішення відхилили з результатом 49 проти 50.