Щепотка ферментов, пожирающих полимеры, может сделать биоразлагаемую пластиковую упаковку - компостируемой.
Тин Сюй и ее коллеги из Калифорнийского университета в Беркли обнаружили, что при умеренном нагревании полиэтиленовые пленки, содержащие ферменты, распадались в компосте или воде в течение нескольких дней.
«Биоразлагаемость обычно не означает компостируемость», - говорит Сюй, ученый из Калифорнийского университета в Беркли. Она часто находит кусочки биоразлагаемого пластика в компосте, который собирает для сада. Большинство биоразлагаемых пластиков отправляется на свалки, где условия для их разрушения не подходят, поэтому они разлагаются не быстрее, чем обычные пластики.
Включение ферментов, разрушающих полимер, в биоразлагаемый пластик должно ускорить разложение. Но этот процесс часто непреднамеренно приводит к образованию потенциально вредных микропластиков.
Ферменты собираются вместе и беспорядочно перерезают молекулярные цепи пластика, что приводит к их неполному разрушению. «Это хуже, чем если бы пластик вообще не разлагался», - говорит Сюй.
Ее команда добавила отдельные ферменты в два биоразлагаемых пластика, в том числе полимолочную кислоту, обычно используемую в упаковке пищевых продуктов.
Они разбавили ферменты вместе с другим ингредиентом, разлагаемой добавкой, ранее разработанной Сюй, которая гарантировала, что ферменты не слипаются и не разваливаются.
Одиночные ферменты захватывали концы молекулярных цепей пластика и разрывали каждое звено цепи, предотвращая образование микропластика.
Добавление ферментов обычно делает пластик дорогим и ухудшает его свойства. Однако ферменты Сюй составляют всего 0,02 процента от веса пластика. Материал остается такой же прочный и гибкий, как тот, который обычно используется в продуктовых пакетах.
Эта технология работает не со всеми пластиками, потому что их молекулярные структуры различаются - ограничение, которое команда Сюй пытается преодолеть.
Ученый подала заявку на патент этой технологии. «Мы мечтаем, чтобы такая упаковка была в каждом продуктовом магазине», - говорит исследователь.