Ein Chemikerteam der Rutgers University unter der Leitung von Yu-Wei Gu veröffentlichte seine Forschungsergebnisse in der Fachzeitschrift *Nature Chemistry* und gab die Entwicklung eines neuen biologisch abbaubaren Kunststoffs bekannt. Inspiriert von natürlich vorkommenden Polymeren, kann sich dieses Material unter alltäglichen Bedingungen ohne hohe Temperaturen oder starke chemische Reagenzien zersetzen und bietet damit eine neue chemische Strategie zur Bekämpfung der Plastikverschmutzung.

Das Forschungsteam ahmte die Strukturmerkmale natürlicher Polymere wie DNA und RNA nach und fügte Hilfsgruppen in die chemische Struktur des Kunststoffs ein, die den Abbau auslösen. Gu erklärte: „Wir haben festgestellt, dass die präzise räumliche Anordnung dieser benachbarten Gruppen die Abbaurate des Polymers maßgeblich beeinflusst. Durch die Kontrolle ihrer Ausrichtung und Position können wir denselben Kunststoff so entwickeln, dass er sich über Tage, Monate oder sogar Jahre abbaut.“ Diese programmierbare Abbaucharakteristik ermöglicht es, die Lebensdauer des Materials präzise an den Verwendungszweck des Produkts anzupassen.

Der Schlüssel zu dieser Technologie liegt in der Voranpassung der chemischen Struktur, sodass der Kunststoff nach Einwirkung eines spezifischen Auslösesignals (z. B. ultraviolettes Licht oder Metallionen) den Zersetzungsprozess rasch einleitet. Gu Yuwei erklärt: „Unsere Strategie bietet einen praktischen, chemiebasierten Ansatz zur Neugestaltung dieser Materialien, sodass sie während der Anwendung weiterhin gute Eigenschaften aufweisen, sich dann aber auf natürliche Weise zersetzen.“ Das Team konzentriert sich derzeit auf die Analyse der biologischen Sicherheit der Zersetzungsprodukte und erforscht Möglichkeiten, diesen chemischen Produktionsprozess in bestehende Kunststoffherstellungsprozesse zu integrieren. Diese Forschung zu biologisch abbaubaren Kunststoffen ist nicht nur für die Bekämpfung der Plastikverschmutzung von Bedeutung, sondern kann auch Erkenntnisse für die Entwicklung programmierbarer, abbaubarer Materialien in Bereichen wie der zeitgesteuerten Wirkstofffreisetzung liefern.

Weitere Informationen: Konformationelle Vororganisation benachbarter Gruppen reguliert und beschleunigt die Selbstdissoziation von Polymeren, *Nature Chemistry* (2025).