Жива полімерна матриця. Китайські науковці створили пластик, що самознищується за командою

Створення пластику , здатного до керованого самознищення, стало можливим завдяки інтеграції спор бактерій Bacillus subtilis безпосередньо в структуру полімеру.  Дослідники з Китайського університету Гонконгу помістили мікроорганізми в латентному стані в пластикову матрицю, де вони зберігають життєздатність до моменту активації зовнішнім стимулом. Вплив теплого поживного розчину пробуджує спори, після чого бактерії повністю поглинають матеріал за кілька діб, не залишаючи після себе часток вторинного мікропластику, пише New Atlas. Звичайні синтетичні вироби існують у природі до тисячі років, що створює катастрофічний розрив між терміном служби пакування та тривалістю його розпаду. Саме цей часовий парадокс спонукав наукову групу розробити механізм деградації, вбудований у сам матеріал. Чжуоцзюнь Дай, один із провідних авторів дослідження, зазначає, що ідея виникла з потреби синхронізувати життєвий цикл короткочасних побутових речей із терміном їхнього безпечного зникнення. Технологічний прорив базується на використанні двох штамів мікроорганізмів, які продукують різні ферменти для поетапного розщеплення полімерних ланцюгів. Перша група ензимів атакує хімічну структуру в декількох точках одночасно, швидко послаблюючи міцність матеріалу. Другий тип ферментів довершує процес, подрібнюючи фрагменти до молекулярного рівня, що дозволяє бактеріям остаточно їх засвоїти. Такий тандем виявився значно ефективнішим за попередні спроби застосування поодиноких ізольованих мікробактерій.Під час лабораторних тестів плівка з полікапролактону ( PCL) повністю розклалася всього за шість діб. Такий підхід робить пластик фактично « живим» об'єктом. Механічні властивості нового матеріалу залишаються ідентичними до характеристик звичайної PCL-плівки, що дозволяє використовувати його у виробництві одягу чи електроніки. Для демонстрації практичного застосування автори виготовили з цього полімеру натільний електрод. Коли пристрій помістили в середовище з температурою 50 градусів за Цельсієм, він розчинився за два тижні. Нині технологія обмежена використанням полікапролактону, який сам по собі є біорозкладним. Втім, головне досягнення полягає саме у швидкості та керованості процесу завдяки подвійній ферментній системі. Для запуску самознищення все ще потрібен специфічний температурний вплив та хімічний тригер. Наукова група вже працює над створенням механізму, що активуватиметься простою водою. Теги:   Матеріали Фізика Якщо ви знайшли помилку в тексті, виділіть її мишкою і натисніть Ctrl + Enter