“Yaşayan” plastik birkaç gün sonra kendiliğinden ayrışır

Çinli bir araştırma ekibi, kendi kendini bozabilen bir plastik geliştirdi. Polimer bazlı plastik, polimer zincirlerini yalnızca altı gün içinde tamamen parçalayabilen mikroplar içeriyor. Bu, geride herhangi bir mikroplastik bırakmadan, belirli zamanlarda ayrışma süreci dışarıdan tetiklenebilen plastiklerin üretilmesini mümkün kılıyor.

Gündelik eşyaların çoğu plastikten yapılmıştır ancak yalnızca belirli bir süre için kullanılır. Ancak plastik eşyalar çok daha uzun süre dayanır ve daha sonra yüksek maliyetle imha edilmeleri veya yakılmaları gerekir. En kötü durumda, dikkatsizce doğaya atılırlar ve mikroplastiklerin oluşmasına yol açarlar ve bu da insanlar ve çevre için aynı sonuçları doğurur.

Çinli araştırma ekibi, bir plastiğin yaşam döngüsünün doğrudan malzemenin içine nasıl yerleştirilebileceğini düşündü. Bilim insanları, araştırmalarının sonuçlarını ACS Applied Polymer Materials dergisinde yayınlanan “Degradable Living Plastics Programmed by Engineered Microbial Consortia” adlı çalışmada kaydettiler.

Araştırmacıların plastiği, 3D baskı ve ameliyatta dikiş malzemesi olarak kullanılan bir polimer olan polikaprolaktona dayanıyor. Bilim adamları, Bacillus subtilis'in dinlenme halindeki bir spor formunu materyalin içine yerleştirdiler. Mikroplar, işbirliği yapan iki polimer parçalayıcı enzim üretmek üzere tasarlandı. Candida antarctica'nın lipazı olan bir enzim, uzun polimer zincirlerini kısa parçalara ayırır. Bu oldukça tesadüfen olur. Diğer enzim ise Burkholderia cepacia'dan elde edilen lipaz, monomer yapı taşlarını her iki uçtan parçalar ve aynı zamanda spor oluşumunu uyarır. Plastiklerin ayrıştırılmasına yönelik önceki yaklaşımlar yalnızca tek bir enzime dayanıyordu.

Sıcak besin çözeltisiyle ayrışmanın aktivasyonu

Bilim adamlarının ürettiği plastik, polikaprolakton filme benzer mekanik özelliklere sahip. Ayrışma sürecini etkinleştirmek için plastiği 50 °C'deki besin çözeltisine maruz bıraktılar, böylece sporlar aktive oldu ve ortaya çıkan enzimler plastiği altı gün içinde tamamen temel yapı taşlarına ayırdı. Araştırmacılara göre bu o kadar yüksek bir verimlilikle gerçekleşti ki, geride hiçbir mikroplastik kalmadı.

Konseptin bir kanıtı olarak araştırmacılar “canlı” plastikten çalışan bir elektrot oluşturdular. İki hafta içinde tamamen çürüdü.

Bilim insanları artık sporların belirli bir süre suya maruz kaldıklarında aktif hale getirilmesinin bir yolunu arıyor. Çevreye, nehirlere ve denizlere karışan “canlı” tek kullanımlık plastik, daha sonra kendi kendine ayrışabilir ve çevre kirliliğini azaltabilir.

(olb)