Ερευνητές με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας ανέπτυξαν έναν νέο τύπο πλαστικού που διαθέτει ικανότητες βιοαποικοδόμησης χάρη στα βακτήρια που περιέχει.
Συγκεκριμένα, η ομάδα δημιούργησε μια βιοδιασπώμενη μορφή θερμοπλαστικής πολυουρεθάνης (TPU), η οποία χρησιμοποιείται σε πολλά κοινά προϊόντα. Πρόκειται για ένα μαλακό αλλά ανθεκτικό πλαστικό του εμπορίου που χρησιμοποιείται σε υποδήματα, πατάκια δαπέδου, μαξιλάρια και αφρό μνήμης.
Η ομάδα χρησιμοποίησε μια μέθοδο για την ενσωμάτωση βακτηριακών σπόρων στο πλαστικό προκειμένου να μπορεί να διασπάται στο τέλος του κύκλου ζωής του. Το νέο υλικό κατασκευάστηκε με βακτηριακά σπόρια ενός στελέχους του Bacillus subtilis που έχει την ικανότητα να διασπά πλαστικά πολυμερή υλικά. Εκθέτοντας επανειλημμένα τα σπόρια σε αυξανόμενα επίπεδα θερμότητας, η ομάδα διαπίστωσε ότι τα βακτήρια μπορούσαν τελικά να επιβιώσουν στους 135 βαθμούς Κελσίου που απαιτούνται για την ανάμειξη των βακτηριακών σπόρων και της TPU.
«Αυτό που είναι αξιοσημείωτο είναι ότι το υλικό μας διασπάται ακόμη και χωρίς την παρουσία πρόσθετων μικροβίων», δήλωσε ο Γιον Ποκόρσκι, επιστήμονας πολυμερών στο Πανεπιστήμιο του Σαν Ντιέγκο και επικεφαλής της μελέτης.
«Το πιο πιθανό είναι ότι τα περισσότερα από αυτά τα πλαστικά πιθανότατα δεν θα καταλήξουν σε εγκαταστάσεις κομποστοποίησης πλούσιες σε μικρόβια. Έτσι αυτή η ικανότητα αυτοδιάσπασης σε περιβάλλον χωρίς μικρόβια κάνει την τεχνολογία μας πιο ευέλικτη» εξήγησε.
Η έρευνα περιλάμβανε πολλά σημαντικά στάδια, ξεκινώντας με την επιλογή του βακτηρίου. Το Bacillus subtilis είναι ένας τύπος βακτηρίων που έχει συνδεθεί με τη διάσπαση του πλαστικού και μπορεί να επιβιώσει σε κατάσταση αδράνειας χωρίς την παροχή τροφής και ενέργειας. Ένα άλλο στάδιο ήταν ο έλεγχος του ρυθμού αποσύνθεσης του νέου πλαστικού. Σε ιδανικές συνθήκες κομποστοποίησης, τα βακτήρια εξαφάνισαν το 90% του πλαστικού μέσα σε πέντε μήνες. Υπήρχαν θετικές ενδείξεις ότι κάποιο επίπεδο υποβάθμισης θα μπορούσε να συμβεί και σε λιγότερο ιδανικές συνθήκες.
Επιπλέον, οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι τα σπόρια των βακτηρίων έκαναν το υλικό πιο ελαστικό και περίπου 30% πιο ισχυρό.
«Και οι δύο αυτές ιδιότητες βελτιώνονται σημαντικά με την προσθήκη των σπορίων. Αυτό είναι υπέροχο επειδή η προσθήκη σπορίων ωθεί τις μηχανικές ιδιότητες πέρα από γνωστούς περιορισμούς όπου προηγουμένως υπήρχε μια αντιστάθμιση μεταξύ της αντοχής σε εφελκυσμό και της ελαστικότητας» εξήγησε ο επιστήμονας.
Η TPU χρησιμοποιείται εκτενώς σε όλα τα είδη προϊόντων, από θήκες τηλεφώνων έως ανταλλακτικά αυτοκινήτων, αλλά προς το παρόν δεν υπάρχει αποτελεσματικός τρόπος ανακύκλωσής της. Καθώς η παραγωγή πλαστικών αυξάνεται με ταχείς ρυθμούς, χρειαζόμαστε επειγόντως τρόπους για να περιορίσουμε την ποσότητα του πλαστικού που απορρίπτεται στο περιβάλλον.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Nature Communications».
Πηγή: ertnews
