ابتكار مادة بلاستيكية تحلل لمنع التلوث

طوّر باحثون مادة بلاستيكية جديدة قادرة على التحلل الذاتي عند الحاجة، في خطوة قد تساهم في الحد من التلوث البلاستيكي عالميًا.

تعتمد هذه التقنية، على دمج ميكروبات قابلة للتنشيط داخل بنية البلاستيك، بحيث تبقى خاملة أثناء الاستخدام، ثم تُفعّل لاحقًا لتفكيك المادة بالكامل.

تقوم الفكرة الأساسية على الاستفادة من قدرة بعض البكتيريا على إفراز إنزيمات تكسر السلاسل البوليمرية، وهي المكوّن الرئيسي للبلاستيك.

استخدم الباحثون سلالتين من البكتيريا تعملان بشكل متكامل، ما مكّن من تحليل البلاستيك خلال ستة أيام فقط، من دون تكوّن جزيئات بلاستيكية دقيقة، وهي من أخطر ملوثات البيئة.

طوّر الفريق ما يُعرف بـ"البلاستيك الحي"، وهو بلاستيك يحتوي على جراثيم بكتيرية مدمجة، وتبقى هذه الجراثيم في حالة سكون حتى يتم تنشيطها، فتبدأ بإفراز إنزيمين يعملان معا، أحدهما يقطع سلاسل البوليمر إلى أجزاء صغيرة، والآخر يكمل تفكيك هذه الأجزاء إلى مكوناتها الأساسية.

 لجأ الباحثون إلى استخدام بكتيريا "Bacillus subtilis" بعد تعديلها وراثيا، ودمجوها مع "بوليمر" شائع يعرف بـ"بولي كابرولاكتون"، يُستخدم عادة في الطباعة ثلاثية الأبعاد والخيوط الجراحية، وذلك لحماية الميكروبات إلى حين تنشيطها، وعند إضافة وسط مغذ ورفع درجة الحرارة إلى نحو 50 درجة مئوية، تنشط البكتيريا وتبدأ عملية التحلل، التي تنتهي خلال أقل من أسبوع، مع كفاءة عالية تمنع تشكّل جزيئات بلاستيكية دقيقة.