ابتكار صيني: بلاستيك حي يتحلل بالكامل في أيام قليلة لمكافحة التلوث

في خطوة علمية واعدة، كشف باحثون صينيون عن تطويرهم لنوع جديد من البلاستيك الحي الذي يتميز بقدرته على التحلل الذاتي الكامل خلال ستة أيام فقط عند تفعيله، دون ترك أي مخلفات من الجزيئات البلاستيكية الدقيقة. هذا الابتكار، الذي نشره موقع ScienceDaily المتخصص في الأخبار العلمية، قد يمثل حلاً جذرياً لمشكلة تراكم النفايات البلاستيكية المتزايدة.

الدراسة، التي أجراها باحثون من معهد هاربين للتكنولوجيا ومعهد شنتشن للبيولوجيا التركيبية التابع للأكاديمية الصينية للعلوم، استندت إلى استخدام بكتيريا العصوية الرقيقة (Bacillus subtilis) المعدلة وراثياً. هذه البكتيريا تنتج إنزيمات قادرة على تفكيك البوليمرات المكونة للبلاستيك وتحليلها إلى مكوناتها الأساسية.

يعتمد الابتكار الجديد على دمج جراثيم بكتيرية خاملة داخل مادة البولي كابرولاكتون (PCL)، وهي مادة بوليمرية تستخدم حالياً في بعض تطبيقات الطباعة ثلاثية الأبعاد والخيوط الجراحية. وقد أثبتت المادة الجديدة قدرتها على الحفاظ على خصائصها الميكانيكية ومتانتها خلال الاستخدام الطبيعي.

وأوضح الباحث الصيني تشوجون داي، أحد المشاركين في الدراسة، أن الهدف كان تطوير مواد بلاستيكية تجمع بين القوة والمتانة وإمكانية التحلل السريع عند انتهاء الحاجة إليها، وذلك لمعالجة مشكلة بقاء البلاستيك التقليدي في البيئة لفترات طويلة جداً.

وفقاً للدراسة المنشورة في مجلة ACS Applied Polymer Materials، تبدأ عملية التحلل عند إضافة وسط غذائي مناسب يحفز البكتيريا على إنتاج إنزيمين يعملان بالتتابع. يقوم الإنزيم الأول بتفكيك سلاسل البوليمر الطويلة إلى أجزاء أصغر، بينما يقوم الإنزيم الثاني بتحليل هذه الأجزاء إلى مركباتها الأساسية، مما يمنع تكوّن الجزيئات البلاستيكية الدقيقة.

وقد أظهرت التجارب أن المادة تحللت بالكامل خلال ستة أيام بعد تنشيطها. كما نجح الباحثون في تطوير قطب كهربائي بلاستيكي قابل للارتداء من هذه المادة، والذي أدى وظيفته ثم تحلل في غضون أسبوعين تقريباً من بدء العملية.

يعمل الفريق البحثي حالياً على توسيع نطاق هذه التقنية لتشمل أنواعاً أخرى من البلاستيك، بالإضافة إلى تطوير آليات لاستخدامها في البيئات المائية التي تعاني من تراكم النفايات البلاستيكية، بهدف إنتاج مواد أكثر صداقة للبيئة وقابلة للتحلل بعد انتهاء عمرها الافتراضي.