Для защиты окружающей среды создан саморазрушающийся пластик

Ученые из немецкого института Фраунгофера последние несколько лет работали над футуристическими формами пластка. Команда разработала способ встраивать в материал активные ферменты, которые могут дать ему различные возможности, такие как способность расщеплять белки на поверхности или разлагаться, чтобы избежать загрязнения окружающей среды.

Работа проводилась в Институте прикладных исследований полимеров им. Фраунгофера, где ученые работали над решением сложной инженерной проблемы, связанной с ферментами и пластмассами. Пластмассы во время производства подвергаются воздействию высоких температур, которые ферменты не выдерживают, поэтому они теряют свои специфические функции при включении в этот процесс. Но команда Фраунгофера, похоже, нашла способ обойти это.

Секрет заключается в добавлении ферментов в горячий пластиковый расплав с помощью неорганических носителей, которые защищают ферменты от чрезмерных воздействий и экстремальных температур, как объясняет доктор Фраунгофера Рубен Р. Розенкранц.

"Мы используем, например, неорганические частицы, которые очень пористые, - говорит он. - Ферменты связываются с этими носителями, встраиваясь в поры. Хотя это ограничивает подвижность ферментов, они остаются активными и способны выдерживать гораздо более высокие температуры"

По большей части ученые работали с протеазами в качестве ферментов для своего так называемого бифункционального пластика, который был преобразован в гранулы и пленки. Эти ферменты способны расщеплять другие белки и, следовательно, открывают путь для пластиков с самоочищающимися свойствами, таких как трубы, которые подвержены засорению.

Еще одна интересная возможность, которую преследуют ученые, - это пластик, способный быстро разлагаться, что поможет решить проблему пластмасс, которые веками разлагаются в окружающей среде. Это имеет некоторые параллели с недавно опубликованным исследованием, в котором ученые из Калифорнийского университета в Беркли смогли внедрить в пластик ферменты, которые быстро разрушают материал при срабатывании.

Возможности могут выходить далеко за рамки этого, например, для материалов с антиплесневыми поверхностями. Но ученые отмечают, что это не универсальный подход, при котором неорганические носители и процесс встраивания необходимо адаптировать к различным ферментам. Однако его можно применить и к более экологичным формам материала.

"Мы разработали процесс, который подходит как для биопластиков, так и для обычных пластиков на нефтяной основе, таких как полиэтилен", - говорит член команды Томас Бюсс. "Наши исследования также показывают, что, будучи встроенными в пластик, стабилизированные ферменты способны выдерживать более высокие нагрузки. тепловые нагрузки, чем раньше. Это значительно упрощает использование ферментов и все этапы процесса".

Напомним, ранее сообщалось, что ученые смогли добыть топливо из пластика.

Источник