想象一下,塑料在使用后可以“自杀”。中国科学家开发了一种“活塑料”,它可以根据命令自行分解,而不会留下微塑料。
引用5月13日星期三的独立报道,新材料含有能够释放塑料降解酶的微生物。在ACS应用聚合物材料杂志的一项研究中,两种常见细菌菌株枯草芽孢杆菌被认为可以在六天内将其分解为基本成分。
“意识到传统塑料可以持续数百年,而许多用途,如包装,只有短暂的生命,这使我们想知道:我们可以在材料的生命周期中直接引入降解过程吗?”合资生物研究所的作者朱奥俊戴说。
根据戴伊的说法,通过植入微生物,塑料可以“活”并按照命令摧毁自己。塑料的耐用性一直是一个问题,现在已经变成了可编程的功能。
研究人员设计了两种枯草芽孢杆菌菌株。每种菌株产生不同的酶来分解聚合物链。聚合物是长分子链,是塑料的基础。
第一个酶就像一个随机切割器,将长链分解成较小的部分。第二个酶从头到尾分解这些碎片,直到它们成为最基本的组成部分。
为了使微生物在不成熟之前不活跃,科学家们以休眠孢子的形式保存它们。休眠孢子是细菌的“睡眠”状态,因此它保持稳定,直到被激活。
孢子随后被放入聚己内酯中,这是一种在3D打印和一些外科缝合线中常用的聚合物。
当塑料放入营养汤中,温度升至50摄氏度时,孢子活跃。细菌在六天内分解了材料。
研究人员称,两种酶的协同作用比单一菌株系统更有效。结果,聚己内酯的降解接近完美。
下一步,研究人员希望开发水中的细菌孢子触发器,因为许多塑料废物最终流入水域。他们还针对其他类型的塑料,包括一次性塑料,制定了类似的策略。
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