Проблема пластикового загрязнения требует кардинальных решений: многие изделия служат минуты, а разлагаются столетиями.
Исследователи предложили новый подход — «живые» пластики, которые способны самоуничтожаться по команде, не оставляя вредного микропластика.
В основу технологии легли микроорганизмы. Учёные использовали способность некоторых бактерий вырабатывать ферменты, расщепляющие длинные полимерные цепи — основу любого пластика. Внедрив эти «биологические инструменты» в состав материала, специалисты заставили пластик «ожить». Автор работы Чжуоцзюнь Дай пояснил, что традиционные пластики сохраняются веками, поэтому исследователи решили заложить процесс деградации непосредственно в жизненный цикл материала, сообщает Hi-Tech Mail
Новая система работает за счёт тандема двух ферментов. Учёные генетически модифицировали бактерию Bacillus subtilis, чтобы она производила оба взаимодействующих фермента. Первый разрезает длинные полимерные цепи на мелкие фрагменты, второй медленно расщепляет эти фрагменты на исходные мономерные блоки.
Для эксперимента споры бактерий смешали с поликапролактоном — популярным полимером для 3D-печати. Полученный материал вёл себя как обычный пластик. Но при добавлении питательного раствора и нагревании до 50 градусов споры активировались. Всего за шесть дней ферменты полностью расщепили пластик до базовых строительных блоков. Эффективность была настолько высокой, что в процессе не образовалось ни одной частицы микропластика.
Следующий шаг учёных — найти способ активировать бактерии без нагрева, например, при попадании в воду, где скапливается большая часть мусора. Специалисты уверены, что эту стратегию можно адаптировать и для других видов пластика, что открывает путь к созданию экологически чистых одноразовых изделий.
