L’inquinamento da plastica non sembra migliorare. E se potessimo progettare la plastica in modo che si sbarazzi di se stessa?
Un crew di scienziati in Cina ha recentemente dimostrato questa soluzione un po’ comicamente idealistica, riportando le loro scoperte in un recente articolo pubblicato nel Materiali polimerici applicati ACS. Questa nuova plastica “vivente”, come la descrive il crew, contiene microbi che degradano la plastica che si attivano e si autodistruggono a comando. Anche se questa non è la prima volta che gli scienziati testano materiali simili, il nuovo esperimento sembra promettente. Un check di prova con un elettrodo di plastica indossabile ha confermato che, come previsto, la plastica si è degradata completamente entro due settimane.
“La consapevolezza che la plastica tradizionale persiste per secoli, mentre molte applicazioni, come gli imballaggi, sono di breve durata, ci ha portato a chiederci: potremmo integrare il degrado direttamente nel ciclo di vita del materiale?” ha spiegato Zhuojun Dai, coautore dello studio e biologo sintetico presso gli Istituti di tecnologia avanzata di Shenzhen in Cina, in un dichiarazione.
Incatenato per durare
La plastica è composta principalmente da polimeri: lunghe catene ripetitive di molecole che, una volta concatenate insieme, preferiscono rimanere tali. Ciò rende la plastica molto resistente ma difficile da rompere. Anche se il tempo passa e le plastiche più grandi si rompono, le microplastiche più piccole e particellari persistono e causano diversi problemi sia agli esseri viventi che all’ambiente.
Gli scienziati hanno costantemente esplorato se alcuni batteri noti per essere in grado di scomporre i polimeri potessero essere ingegnerizzati all’interno della plastica. Nel 2016, i chimici giapponesi piantato un batterio mangiatore di polimeri accanto advert una bottiglia di plastica per studiare come potrebbe funzionare. Anche altri laboratori negli Stati Uniti sviluppato biodegradabile prototipi in plastica costruiti su premesse simili.
La plastica è viva
Il crew dietro le ultime scoperte aveva indagato questa possibilità prima. Anche se il prototipo più recente si basa su tentativi precedenti, differisce perché utilizza due enzimi invece di uno, come period avvenuto finora. L’obiettivo period ingegnerizzare il batterio Bacillus subtilis per produrre due enzimi cooperativi: uno per tagliare la catena polimerica e un altro per masticare questi pezzetti più piccoli in molecole più piccole, praticamente nulla.
Per “attivare” gli enzimi, la plastica è stata trattata con un brodo nutriente a 122 gradi Fahrenheit (50 gradi Celsius). Ciò ha portato la spora dormiente di B.subtilis alla vita, e ci sono voluti circa sei giorni perché la pellicola di plastica, creata per imitare i materiali plastici comunemente usati, si decomponesse. Sorprendentemente, gli enzimi erano una squadra così affiatata da non lasciare spazio alle particelle microplastiche per emergere durante la decomposizione.
“Incorporando questi microbi, la plastica potrebbe effettivamente ‘prendere vita’ e autodistruggersi a comando”, ha detto Dai. Ciò trasforma “la durabilità da un problema in una caratteristica programmabile”, ha aggiunto.
Inseguendo un ideale
Detto questo, gli esperimenti hanno funzionato con un tipo di polimero, policaprolattonecomunemente utilizzato nella stampa 3D e nella tecnologia biomedica. Il crew ritiene che una strategia simile potrebbe essere estesa advert altri tipi di plastica. I ricercatori desiderano sviluppare il “grilletto” delle spore presenti nell’acqua.
Se avessero successo su entrambi i fronti, ciò offrirebbe un modo praticabile per gestire i rifiuti di plastica negli oceani, che sono stati duramente colpiti dall’inquinamento da plastica. E ancora una volta, questa squadra non è l’unico laboratorio che utilizza la plastica autodistruttiva. Quindi forse questo non è un “se” così grande come potrebbe sembrare.
