یزدفردا

به گزارش یزدفردا: آلودگی پلاستیکی تهدیدی عظیم برای محیط زیست و حیات وحش آن است. همانطور که ما تلاش می‌کنیم مشکل را بهتر درک کنیم و راه حل‌هایی برای به حداقل رساندن وابستگی خود به پلاستیک ایجاد کنیم، دانشمندان در حال مقابله با این مواد در ابتدایی‌ترین ساختار آن هستند.

به نقل از آی‌ای، به نظر می‌رسد این روزها همه چیز با پلاستیک ساخته شده است. بیشتر پلاستیک‌های بازیافتی حتی وارد لباس‌ها می‌شوند و مهندسان ممکن است گزینه بهتری را کشف کرده باشند.

گروهی به رهبری دانشکده مهندسی و تحقیقات مواد و علم و مرکز تحقیقات مواد دانشگاه سن دیگو(MRSEC) با موفقیت پلاستیک زنده‌ای را مهندسی کرده‌اند که می‌توان آن را کمپوست کرد.

پلی یورتان ترموپلاستیک به عنوان یک نوع پلاستیک، جای پای محکمی در زندگی روزمره ما دارد. از نظر تجاری، صنایع از آن در کفش، کوسن‌ها و فوم حافظه استفاده می‌کنند.

با پر کردن این مواد با هاگ باکتری باسیلوس سوبتیلیس(Bacillus subtilis)، هنگامی آنها در انتهای چرخه زندگی خود در معرض مواد مغذی موجود در کمپوست قرار می‌گیرد، شروع به تجزیه شدن می‌کنند. جان پوکورسکی(Jon Pokorski)، یکی از نویسندگان ارشد این مطالعه می‌گوید: این خاصیت ذاتی این باکتری‌ها است.

او افزود: ما چند سویه را انتخاب کردیم و توانایی آنها را برای استفاده از ترموپلاستیک به عنوان تنها منبع کربن ارزیابی کردیم، سپس بهترین مورد را انتخاب کردیم.

مهندسی پلاستیک زیست تخریب‌پذیر

محققان هاگ باکتری‌ها و گلوله‌های پلاستیکی را در یک اکسترودر پلاستیکی ریختند و آنها را در دمای ۱۳۵ درجه سانتی‌گراد مخلوط کردند. سپس طبق معمول نوارهای پلاستیکی ساختند.

هاگ‌ها به عنوان یک حالت خفته باکتری، می‌توانند در شرایط سخت مقاومت کنند زیرا دارای یک سپر محافظ هستند. با این حال، این محققان یک قدم فراتر رفتند تا آنها را مهندسی کنند تا در برابر این دماها بسیار انعطاف‌پذیر باشند.

این روش که تکامل آزمایشگاهی تطبیقی نامیده می‌شود، شامل رشد هاگ‌ها، قرار دادن آنها در دمای شدید برای دوره‌های زمانی فزاینده و اجازه دادن به آنها برای جهش طبیعی بود.

پس از تکرار این فرآیند بارها و بارها، آنها با موفقیت گونه کاملی از این هاگ‌های باکتریایی را مهندسی کردند. آدام فیست(Adam Feist)، نویسنده ارشد این مطالعه می‌گوید: شگفت‌انگیز است که چگونه این فرآیند تکامل و انتخاب باکتری برای این هدف به کار می‌آید.

این هاگ‌های باکتری در محیط‌های کمپوست‌سازی فعال می‌شوند.

آنها این پلاستیک زیست تخریب‌پذیر را در محیط‌های کمپوست فعال و استریل میکروبی تحت شرایط ایده آل ۳۷ درجه سانتیگراد با رطوبت ۴۴ تا ۵۵ درصد آزمایش کردند. هاگ‌ها در داخل این نوارهای پلاستیکی دوباره جوانه زدند و ظرف پنج ماه ۹۰ درصد پلاستیک را تخریب کردند.

اگر صنعت پلاستیک بخواهد به استفاده از پلاستیک ادامه دهد، اگر وابستگی ما آنقدر شدید باشد، با تولید پلاستیک زیست تخریب پذیر، ضایعات را در مدت زمان بسیار کوتاهی از بین می‌روند.

پوکورسکی می‌گوید: آنچه قابل توجه است این است که مواد ما حتی بدون حضور میکروب‌های اضافی تجزیه می‌شود. به احتمال زیاد، بیشتر این پلاستیک‌ها در تأسیسات کمپوست غنی از میکروب‌ها قرار نخواهند گرفت. بنابراین این توانایی خود تخریبی در محیطی عاری از میکروب باعث می‌شود فناوری ما همه کاره‌تر شود.

این پلاستیک حتی برای تجزیه زیستی به شرایط مطلوب نیاز ندارد.

اگرچه این محققان هنوز باید ردپای این ماده را ارزیابی کنند، این سویه از باکتری‌ها حتی می‌توانند برای زندگی گیاهی مفید باشند زیرا در پروبیوتیک‌ها استفاده می‌شوند.

همانطور که می‌دانیم، باکتری‌های مضر و سالمی برای ما وجود دارد، به عنوان مثال پروبیوتیک‌ها باکتری‌های سالم هستند و بنابراین دانشمندان به این شکل‌های حیاتی کوچک روی آورده‌اند تا پتانسیل آنها را در پاکسازی محیط ارزیابی کنند.