Plasticul care se dizolvă în apă. Va rezolva folosirea lui criza globală a poluării?

Plasticul este unul dintre cele mai răspândite materiale produse de om, ceea ce a făcut ca recent să se descopere nanoparticule de plastic și în sângele și organele interne ale ființelor vii, chiar în placenta umană.

Chiar dacă efectele asupra sănătății sunt încă necunoscute, medicii sunt îngrijorați de faptul că particulele pătrund în organism foarte ușor.

Din totalul de plastic produs până acum în lume, se estimează că 79% este acumulat în gropile de gunoi și oceane. În plus, contaminarea microplasticelor în aproape toate părțile globului sporește și mai mult amenințarea acestora la adresa sănătății noastre și a mediului.

Un  grup de cercetători format din profesorii Avinash Manjula-Basavanna, Anna M. Duraj-Thatte și Neel S. Joshi, de la Universitatea Northeastern, au dezvoltat un nou tip de plastic care se dizolvă în apă și care promite să rezolve, în viitor, criza globală a poluării cu acest material. Aceștia și-au numit bioplasticul creat MECHS – un acronim pentru Mechanical Engineered Living Materials with Compostability, Healability and Scalability și și-au prezentat descoperirea într-un studiu publicat în revista Nature Communications.

„Tipul de impact pe care materialele create de om îl au asupra lumii vii are ca rezultat schimbări climatice, poluare și multe altele, spune prof. Manjula-Basavanna. Una dintre modalitățile prin care putem aborda acest lucru este să facem materialele durabile și inteligente.”

Studiul prezintă cea mai recentă activitate a cercetătorilor, care folosesc celule vii pentru a produce materiale funcționale.

Manjula-Basavanna și Joshi explică de ce astfel de materiale au atuuri notabile: “În primul rând, pot fi făcute să se regenereze, să regleze și/sau să răspundă la stimuli externi, cum ar fi lumina, și chiar să se vindece singure. În al doilea rând, spre deosebire de plasticul care poluează planeta și organismele vii, aceste materiale sunt biodegradabile în apă și chiar în recipientul de compost. Dar, în timp ce materialele vii au fost manipulate pentru a adera, cataliza și remedia și pentru a fi moi sau rigide, nu au fost scalabile pentru o producție pe scară largă. Aici intervine MECHS”.

MECHS constă în bacterii E. coli combinate prin inginerie genetică cu o matrice de fibre pentru a crea un material asemănător hârtiei sau filmului.

Fibrele îi asigură materialului MECHS proprietăți dezirabile: se poate întinde precum o folie de plastic și poate fi modificat genetic prin adăugarea de proteine sau peptide pentru a-l face mai mult sau mai puțin rigid. În prezența apei fibrele se “descurcă”, pentru a se reîmbina pe măsură ce MECHS se usucă și asta mult mai repede decât alte materiale plastice biodegradabile.

Materialul este ușor de produs pe scară largă printr-un proces similar cu fabricarea hârtiei și ar putea fi folosit pentru ceea ce creatorii lui numesc „ambalaj primar” – în locul acelui plastic care protejează ecranul și carcasa telefonului tău, de exemplu.

O altă potențială utilizare ar fi la fabricarea pastilelor de detergent pentru mașinile de spălat vase sau rufe.

„Pentru că poluarea cu plastic este o problemă globală, ne concentrăm acum pe ambalajele din plastic pentru fructe, care cuprind aproape o treime din piața de plastic. Deși am reușit să dezvoltăm prototipuri rafinate de pelicule subțiri MECHS, va fi nevoie de muncă suplimentară pentru a îmbunătăți proprietățile mecanice (de exemplu, rezistența maximă la tracțiune, rezistența la rupere și rezistența la apă)”, mai spune Manjula-Basavanna.

Surse:

https://www.nature.com/articles/s41467-024-53052-4

https://news.northeastern.edu/2024/11/12/compostable-bioplastic-research/

Sursă foto: https://www.nature.com/articles/s41467-024-53052-4/figures/1