Многие пластиковые изделия рассчитаны на одноразовое использование, но остаются в окружающей среде годами. Исследователи изучают альтернативу — «живой пластик», созданный с помощью микробов, способных расщеплять полимер, когда становится ненужным. В журнале ACS Applied Polymer Materials учёные рассказали о новой технологии. Они использовали два взаимодействующих штамма бактерий, чтобы полностью разложить пластик за шесть дней без образования микропластика.
Ученые обратили внимание на то, что некоторые микробы вырабатывают ферменты, разрезающие полимерные цепочки. Поместив эти ферменты или самих микробов в пластик, можно получить «живой» материал. Таким образом, пластик может «ожить» и самоуничтожиться буквально по команде. Подход согласуется с общемировым трендом на экологию и может быть крайне полезен.
Ранее исследователи использовали один фермент, но в процессе работы модифицировали Bacillus subtilis для выработки двух ферментов, работающих последовательно. Один режет длинные цепи на фрагменты, второй расщепляет их до мономеров. Споры B. subtilis соединили с поликапролактоном (используется в 3D-печати и хирургических швах). Получившийся «живой пластик» по свойствам близок к обычным плёнкам.
При добавлении питательного бульона при 50 °C споры активировались и за шесть дней полностью разложили пластик без образования микропластика. В эксперименте изготовили носимый пластиковый электрод — он работал как положено, но разрушился за две недели. Далее исследователи хотят активировать споры в воде, где скапливается много отходов. Стратегию можно адаптировать и для других видов пластика, включая материалы одноразовой продукции. Для того чтобы разработка стала коммерческой технологией, потребуются дополнительные исследования и эксперименты.