Исследование опубликовано в журнале ACS Applied Polymer Materials. Ученые создали «живой» пластик со спорами двух модифицированных штаммов Bacillus subtilis. Во время использования они остаются неактивными, а после запуска вырабатывают ферменты и разрушают материал изнутри. В лаборатории пленка полностью распалась за шесть дней.
Как пластик получил встроенную утилизацию
Основой стал поликапролактон, биоразлагаемый полимер, применяемый в 3D-печати и медицинских нитях. Добавление спор почти не изменило свойства пленки. Когда материал поместили в теплую питательную среду, бактерии активировались. Два фермента работали как команда. Первый разрезал длинные полимерные цепочки на короткие фрагменты. Второй разбирал их до мономеров, базовых молекулярных звеньев пластика.
Обычное разрушение пластика часто лишь дробит его на все более мелкие частицы. Здесь ферменты действовали последовательно и доводили распад до исходных компонентов. Поэтому материал не крошился в микропластик, а полностью разлагался в лабораторных условиях.
Где пригодится исчезающий материал
В качестве демонстрации команда изготовила носимый электрод. Он работал как задумано, а после активации разложился за две недели. Подход может пригодиться для упаковки, временных датчиков и других изделий с коротким сроком службы. Работа не доказывает, что материал так же быстро распадется в почве или море: для запуска пока нужна теплая питательная среда. Ученые хотят активировать споры в воде и перенести метод на другие виды пластика.
Ранее Наука Mail рассказала об экспериментальном препарате, который активировал восстановление поврежденной ДНК и ослабил воспаление в мозге мышей с болезнью Альцгеймера.