Vedci vytvorili „živý plast”, ktorý sa rozkladá za pár dní
V poslednom objave vedci zamerali svoju pozornosť na plast, ktorý má potenciál výrazne zmierniť problémy spojené s odpadom v prírode. Tento revolučný materiál, známy ako „živý plast”, bol vyvinutý s prídavkom spór baktérií Bacillus subtilis, ktoré po aktivácii začínajú produkovať enzýmy. Tieto enzýmy majú schopnosť rozložiť plast na základné stavebné bloky, čo znamená, že po použití sa predmety z tohto materiálu rozložia na základné molekuly už za pár dní.
Princíp funkcie živého plastu
Na začiatku je dôležité poznamenať, že vedci sa nezamerali na bežné plastové fľaše, ale na polycaprolacton (PCL), biologicky rozložiteľný termoplast. Tento materiál je známy najmä medzi rodičmi detí, ktoré sa zaoberajú trojrozmerným tlačením, pretože sa taví približne pri 60 stupňoch Celzia a používa sa aj v medicíne, napríklad v chirurgických stehoch. Zatiaľ však tento prístup nemožno priamo preniesť na plastové fľaše z PET (polyetyléntereftalátu), hoci výskumníci na tom intenzívne pracujú.
Mechanizmus aktivácie a rozkladu plastu
Podstatou tohto nového prístupu je spôsob, akým sú baktérie zabudované do plastového materiálu v neaktívnom stave. Spóry Bacillus subtilis sú veľmi odolné a prežijú vyššie teploty, ktoré sú potrebné pri spracovaní plastu. Počas normálneho používania zostávajú „spiace“, a plast sa správa takmer rovnako ako obyčajný PCL. Akonáhle sa plast dostane do prostredia s optimálnou teplotou a živinami, spóry sa aktivujú a baktérie začnú produkovať enzýmy, ktoré narušujú polymérové reťazce plastu, a následne ich rozkladajú na menšie molekuly.
Rýchlosť rozkladu a jeho výhody
Laboratórne testy ukázali, že biela vzorka plastu sa úplne rozložila za šesť dní. Dôležitým aspektom je, že pri tomto procese nevznikali malé plastové častice, známe ako mikroplasty, ktoré sú jedným z hlavných problémov plastového odpadu. Namiesto toho sa materiál chemicky rozpadol na jednoduchšie molekuly, čo potvrdzuje jeho potenciál ako ekologicky priaznivý materiál.
Potenciálne aplikácie živého plastu
Zaujímavé je, že nový materiál má takmer identické mechanické vlastnosti ako bežný PCL. Vedci z neho už vyrobili jednoduché nositeľné elektródy, ktoré sa po vyskočení rozložili za dva týždne. Tento fakt naznačuje, že živé plasty by sa mohli používať nielen na obaly, ale aj na dočasnú elektroniku či medicínske pomôcky, kde je potrebná presná kontrola životnosti výrobku.
Výzvy a budúcnosť tejto technológie
Najväčšou výhodou tejto inovatívnej technológie je, že plast sa nerozpadá len tak hocikde; na to potrebuje konkrétne podmienky – živný roztok a zvýšenú teplotu. Vedci navyše hľadali spôsob, ako tento proces aktivovať aj vo vode, kde sa končí značná časť plastového odpadu. Na účely tohto objavu sa predpokladá, že by mohol zvýšiť možnosti navrhnutia degradácie ako súčasti samotného materiálu, čím by plast prestal byť iba pasívnym odpadom a stal by sa aktívnym produktom, ktorý má po skončení svojej funkcie presne definovaný chemický rozpad.
