Forscherteam der USA entwickelt in sechs Tagen abbaubaren „lebenden Kunststoff“

de.wedoany.com-Bericht: Am 16. Juli Ortszeit entwickelte ein Forschungsteam der American Chemical Society (ACS) unter Verwendung von Bacillus subtilis einen „lebenden Kunststoff“ („living plastic“), der sich unter bestimmten Bedingungen selbst zersetzen kann, und eröffnete damit einen neuen Weg zur Behandlung herkömmlicher Kunststoffabfälle.

Herkömmliche Plastikflaschen, Plastiktüten und andere Produkte können in der natürlichen Umgebung Jahrzehnte bis Jahrhunderte bestehen bleiben, und die beim Zerfall entstehenden Mikroplastikpartikel gelangen über das Wasser in den menschlichen Körper. Die Studie bettet ruhende Sporen von Bacillus subtilis in den Kunststoff ein und entwirft einen Arbeitsmechanismus, bei dem zwei abbauende Enzyme nacheinander aktiviert werden. Wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind, werden die mikrobiellen Sporen aktiviert, und der Kunststoff wird vollständig in seine Grundmonomere zerlegt, wobei während des Prozesses kein Mikroplastik entsteht.

Das Forschungsteam wandte diese Technologie auf den biologisch abbaubaren Kunststoff Polycaprolacton (PCL) an, der häufig im 3D-Druck und für medizinische Nahtmaterialien verwendet wird. Die Experimente zeigten, dass das bei Raumtemperatur stabile Material nach Zugabe einer Nährlösung mit 50 Grad Celsius die Sporen aktiviert wurden und der Kunststoff innerhalb von sechs Tagen vollständig abgebaut wurde. Das Team stellte aus diesem Material auch tragbare Elektroden für EKG-Messungen her. Nachdem die Elektroden normal funktioniert hatten, verschwanden sie nach einem Aktivierungsprozess innerhalb von zwei Wochen vollständig.

Professor Zhu Aojun Dai, der die Studie leitete, erklärte, dass herkömmliche Kunststoffe zwar Hunderte von Jahren haltbar seien, viele Produkte wie Verpackungsmaterialien jedoch nur sehr kurz verwendet würden. Die Forschung wolle eine neue Methode bieten, die gleichzeitig Haltbarkeit und Abbaubarkeit gestalten könne. Die entsprechenden Ergebnisse wurden in der internationalen Fachzeitschrift „ACS Applied Polymer Materials“ veröffentlicht. Das Forschungsteam plant als Nächstes, eine Technologie zu entwickeln, die Mikroorganismen auch im Wasser aktivieren kann, um das Problem von Plastikmüll in den Ozeanen zu lösen, und die Anwendung dieser Technologie auf andere Kunststoffprodukte wie Einwegverpackungsmaterialien zu erforschen.