Создан «живой пластик», самоуничтожающийся за 6 дней без микропластика

Ученые создали «живой пластик», который может самоуничтожаться за несколько дней, не оставляя после себя микропластика. Исследователи разработали материал, содержащий споры бактерий, которые активируются и разлагают полимер по команде.

В исследовании, опубликованном в журнале ACS Applied Polymer Materials, ученые представили версию такого пластика, которая полностью разложилась за шесть дней без образования микропластика. Чжуцзюнь Дай, один из авторов работы, объясняет: «Осознание того, что традиционные пластики сохраняются веками, в то время как многие сферы применения, например упаковка, краткосрочны, привело нас к вопросу: можем ли мы встроить разложение непосредственно в жизненный цикл материала?»

Вместо использования одного фермента, как в более ранних разработках, исследователи сконструировали бактерии Bacillus subtilis для выработки двух полимер-разлагающих ферментов, работающих вместе. Первый фермент разрезает длинные полимерные цепи на более короткие фрагменты, а второй затем разлагает их до отдельных мономеров.

Исследователи объединили споры бактерий с поликапролактоном (полимер, распространенный в 3D-печати и хирургических швах). Пластик сохранял прочность и функциональность в нормальных условиях. Для активации бактерий добавляли питательный бульон, нагретый до 50°C. В течение шести дней пластик полностью разлагался на базовые компоненты без образования микропластика.

Для демонстрации практического применения ученые создали носимый пластиковый электрод из живого материала. Устройство работало как надо, а затем полностью разложилось в течение двух недель после активации. Команда надеется разработать метод активации бактериальных спор в воде, где накапливается значительная часть пластикового загрязнения.