Учёные разработали пластик, разлагающийся по сигналу

Исследователи предложили новый подход к решению проблемы пластиковых отходов, создав материал, способный разрушаться по заданной команде. Речь идёт о так называемом «живом пластике», в структуру которого, помимо полимеров, встроены микроорганизмы, запускающие процесс разложения. Результаты работы опубликованы в журнале ACS Applied Polymer Materials.

Идея разработки основана на том, чтобы включить механизм утилизации непосредственно в жизненный цикл материала. В отличие от традиционного пластика, сохраняющегося в окружающей среде десятилетиями, новый материал способен распадаться за короткий срок после активации.

В эксперименте использовались модифицированные бактерии Bacillus subtilis, которые вырабатывают два типа ферментов. Один из них расщепляет длинные полимерные цепочки на более короткие фрагменты, а второй завершает процесс, разлагая их до базовых молекул. Такая комбинация позволила добиться полного разрушения материала без образования микропластика.

Для защиты микроорганизмов до момента активации их поместили в форму спор и смешали с поликапролактоном — полимером, применяемым, в частности, в 3D-печати и медицинских изделиях. Полученный материал по свойствам оказался сопоставим с обычным пластиком.

При добавлении питательной среды и повышении температуры споры активировались, и за шесть дней происходило полное разложение образца. В рамках испытаний учёные также изготовили носимый пластиковый электрод, который сохранял функциональность и полностью разрушался примерно за две недели.

Авторы исследования рассматривают возможность дальнейшего развития технологии, включая запуск процесса разложения в водной среде. По их оценке, подобный подход может быть применён и к другим видам пластика, включая изделия одноразового использования.