O echipă de cercetătorii americani anunță o descoperire care ar putea schimba radical modul în care producem și aruncăm plasticul. Inspirați din modul în care polimerii naturali precum ADN-ul se degradează în mod firesc, cercetătorii au reușit să creeze materiale plastice „programabile”, al căror timp de viață poate fi stabilit încă din fabrică… câteva zile, câteva luni sau chiar câțiva ani, anunță NewScientist.
În 2022, la nivel global au fost aruncate peste un sfert de miliard de tone de plastic, iar doar 14% a fost reciclat. Restul a fost incinerat sau îngropat. Promisiunea unui plastic biodegradabil practic există de cel puțin 35 de ani, iar încercările au implicat de toate, de la bambus la alge marine. În realitate, multe dintre aceste materiale sunt greu de compostat, iar producătorii lor fac adesea afirmații nerealiste, potrivit stiripesurse.
Citește și: Stăuceni primește finanțare de la UE
De ce se degradează natura, dar nu și plasticul?
Yuwei Gu și echipa sa de la Universitatea Rutgers au pornit de la o întrebare simplă… de ce lanțurile lungi de molecule naturale, precum ADN-ul și ARN-ul, se degradează relativ ușor, în timp ce polimerii sintetici sunt aproape indestructibili?
Răspunsul se află în mici structuri chimice numite „grupări vecine”, așa cum notează autorii îns tudiul publicat în revista Nature. În polimerii naturali, acestea declanșează reacții interne care rup lanțurile moleculelor și inițiază degradarea. Plasticele convenționale nu au astfel de mecanisme, motiv pentru care persistă atât de mult în natură.
Echipa lui Gu a sintetizat versiuni artificiale ale acestor grupări și le-a integrat direct în structura plasticului, în timpul producției. Rezultatul? Materiale care încep să se deconstruiască după o perioadă prestabilită, iar viteza degradării poate fi ajustată cu o precizie remarcabilă prin simpla modificare a acestor aditivi.
Viteza degradării poate fi ajustată cu o precizie remarcabilă
Gu și echipa sa au creat structuri chimice artificiale ce imită aceste grupări vecine și le-au introdus în timpul fabricării plasticului. Au descoperit astfel că materialul rezultat se poate degrada cu ușurință și că, modificând structura acestor aditivi, pot ajusta fin durata de viață a materialului înainte să înceapă deconstrucția.
După ce plasticul se degradează, lanțurile polimerice lungi sunt transformate în fragmente mici, despre care Gu speră fie că vor putea fi reutilizate pentru a crea noi materiale plastice, fie că se vor dizolva în siguranță în mediul natural.
„Această strategie funcționează cel mai bine pentru plastice care necesită o degradare controlată pe parcursul a câteva zile până la câteva luni, ceea ce înseamnă un potențial ridicat pentru ambalaje alimentare și alte materiale de consum cu viață scurtă. În prezent, este mai puțin potrivită pentru plasticul care trebuie să rămână stabil zeci de ani înainte să se degradeze, precum materialele de construcție sau componentele structurale de lungă durată”, a declarat Gu.
Există mai multe probleme de rezolvat înainte ca acest tip de plastic să poată fi folosit
Totuși, există mai multe probleme de rezolvat înainte ca acest tip de plastic să poată fi folosit comercial. Lichidul rămas în urma deconstrucției este format din fragmente de lanțuri polimerice, iar testări suplimentare sunt necesare pentru a confirma că acest „amestec” nu este toxic și poate fi eliberat în siguranță în natură.
De asemenea, lumina ultravioletă este necesară în prezent pentru inițierea descompunerii, deși lumina solară obișnuită este suficientă. Așadar, până când grupul va găsi modalități de a crea materiale care se descompun și în întuneric, orice plastic îngropat sau acoperit va rămâne în mediu aproape la nesfârșit.
