Вчені перетворили відходи пластику на павучий шовк, схожий на кевлар

Мета вторинного перероблення

Ось як можна переробляти.

У недавньому дослідженні дослідникам з Політехнічного інституту Ренсселера вдалося зламати ген штаму бактерій, щоб перетворити непотрібний поліетиленовий пластик на матеріал, схожий на павутину, такий самий міцний, як кевлар. Це захопливий спосіб перетворити шкідливе сміття на стійкий матеріал. та універсальний біоматеріал.

Поліетилен, який використовується в одноразових пластикових виробах, таких як пакети для покупок і пляшки, є пластиком у світі, що найбільше використовується; тому не дивно, що він також є одним із найбільших забруднювачів у світі. Розкладання поліетиленового пластику може зайняти від 20 років до майже століття, і дуже невелика його частина фактично піддається вторинному переробленню. З'ясування того, що робити, щоб протистояти його поширенню, є серйозною і постійною проблемою. І саме тут з'являється відкриття павукового шовку, зроблене дослідниками Ренсселера.

Як пояснюють вчені у своєму дослідженні, опублікованому в жовтні в журналі Microbial Cell Factories, вони змогли використати геноміку для створення Pseudomonas aeruginosa, нового штаму бактерій, що живляться пластиком, інтегрованих з рекомбінантними генами — або нових алелів, створених за допомогою процесів руйнування з'єднання ДНК різних тварин — для створення «шовкового білка, натхненого павукоподібним драглайном».

Результат? Екологічний процес, який одночасно виключає використання пластику та створює новий міцний, багатий білком матеріал.

Воскове свято

Вчені з Ренсселера — не перші дослідники, які намагаються скопіювати павутиння. Попри свою крихкість, він дивовижно міцний і стійкий, що робить його природним дивом інженерної думки — або, як висловилася співавтор дослідження і доцент кафедри хімічної та біологічної інженерії Хелен Чжа, це «природний кевлар».

«Він може бути майже таким же міцним, як сталь під напругою», — сказав дослідник. «Однак він у шість разів менш щільний за сталь, тому дуже легкий».

Щоб зробити ясність: бактерії не знищують пластикові відходи безпосередньо. Як зазначається у дослідженні, дослідникам довелося спочатку деполімеризувати пластикові вироби, застосувавши тиск, щоб нагріти їх до м'якої воскоподібної речовини; ця воскова суміш подається бактеріям і після процесу ферментації за участю бактерій зрештою перетворюється на потужний біоматеріал. А ще краще: жодних додаткових хімікатів не потрібно.

"Що дійсно цікаво в цьому процесі, — сказала Чжа, — так це те, що на відміну від способів виробництва пластмас сьогодні, наш процес є низькоенергетичним і не потребує використання токсичних хімікатів".

Відповідно до прес-релізу, вчені зараз вивчають, чи можливо відтворити концепцію низького енергоспоживання та низької токсичності у більшому масштабі.

«Кращі хіміки світу не змогли перетворити поліетилен на павутиння, але ці бактерії можуть», — сказала Чжа. «Ми дійсно використовуємо те, що створила природа для виробництва за нас».

Джерела: Phys.org