Пластик стал настоящим бедствием для планеты, и это уже стали осознавать многие государства. Однако пока четких путей решения этой проблемы не было представлено. Но теперь появилась надежда — ученые изобрели биоразлагаемые пластиковые пакеты и контейнеры. Они не только пригодны для вторичной переработки, но и разлагаются сами по себе, если их просто выбросят, например, в лесу или на пляже.
Уникальная разработка
Обычному пластику требуются долгие месяцы, чтобы разрушиться, но даже после этого остаются крошечные кусочки, которые могут оказаться в океанах и телах животных, в том числе в наших собственных. Теперь ученые из лаборатории Беркли (Калифорния) с помощью новейших технологий разработали компостируемый ферментно-активируемый пластик, открывающий большие перспективы в деле экологии планеты и вторичной переработки пластмассы.
Уникальный материал состоит из отдельных молекул, называемых мономерами. В дикой природе все разлагается при помощи определенных ферментов. В случае с мономерами такие ферменты не требуются. Биопластик разлагается сам по себе, «съедая себя» за короткое время. На полный распад уходит всего две недели — это настоящий прорыв в науке.
Отличие от других разлагаемых пластиков
Это не первая попытка ученых создать биоразлагаемый пластик. Предыдущие материалы такого типа получали из полимолочной кислоты (PLA), кукурузного крахмала и пластика на растительной основе. Есть еще также биоразлагаемый полиэфир, используемый в медицине. Но проблема с этими материалами в том, что они неотличимы от обычного пластика.
Значительная часть такого разлагаемого пластика попадает на свалки, но разлагается все равно медленно. Даже если биоразлагаемый контейнер выбросить, он не разрушится так же быстро, как лежащий в нем салат или кусочки фруктов. В конечном итоге он все равно загрязнит окружающую среду. К тому же созданные ранее материалы были непрочными, в отличие от нового, синтезированного учеными недавно.
Все дело в работе ферментов
Ученые встроили следовые количества коммерческих ферментов Burkholderia cepacian lipase (BC-липаза) и протеиназы K в пластиковые материалы. Также они добавили защитное средство для ферментов, называемое четырехмономерным статистическим гетерополимером, чтобы помочь распределить ферменты на расстоянии нескольких нанометров (миллиардных долей метра) друг от друга.
Получив потрясающий результат, ученые обнаружили, что обычная бытовая водопроводная вода или стандартные почвенные компосты превращают содержащийся пластик в его мелкомолекулярные строительные блоки, называемые мономерами. Они способны удалять микропластик всего за несколько дней или недель.
Ученые также узнали, что BC-липаза — это что-то вроде привередливого «поедателя». Прежде чем липаза сможет преобразовать полимерную цепь в мономеры, она должна сначала захватить конец полимерной цепи. Контролируя, когда липаза обнаруживает конец цепи, можно гарантировать, что материалы не разлагаются до тех пор, пока они не будут помещены под горячую воду или в компостную почву.
Заглядывая в будущее
Разработка очень доступной и легко компостируемой пластиковой пленки может побудить производителей продукции упаковывать свежие фрукты и овощи в компостируемый пластик вместо одноразовой пластиковой пленки. И как результат, это избавит предприятия по переработке органических отходов от дополнительных затрат на приобретение дорогостоящих машин для расфасовки пластика.
Поскольку такой подход потенциально может хорошо работать как с твердыми, жесткими пластиками, так и с мягкими, разработку можно использовать при производстве игрушек и электронных деталей. По-настоящему компостируемый пластик скоро может оказаться на полках. Недавно была подана заявка на патент через патентное бюро Калифорнийского университета в Беркли. Это действительно захватывающие новости.
