تقنية رائدة تُنتج بلاستيكًا قابلًا للتحلل الحيوي من الذرة.

طور علماء صينيون وهولنديون مادة بلاستيكية حيوية من الذرة يمكن أن تتحلل في التربة في غضون أسابيع قليلة فقط، مما يساعد على الحد من التلوث البيئي.

بحسب بحث نُشر في مجلة "نيتشر كوميونيكيشنز"، نجح فريق بحثي مشترك من الصين وهولندا في تطوير نوع جديد من البلاستيك الحيوي من الذرة باستخدام تقنية مستوحاة من خيوط العنكبوت. ويعتقد الباحثون أن هذا البلاستيك الحيوي قد يكون بديلاً أكثر استدامة للبلاستيك المصنوع من الوقود الأحفوري.

تُصنع معظم المواد البلاستيكية اليوم من البترول والغاز الطبيعي، مما يؤدي إلى العديد من المشاكل البيئية، بما في ذلك انبعاثات الكربون والملوثات الأخرى. علاوة على ذلك، يصعب تحلل النفايات البلاستيكية بشكل طبيعي، مما ينتج عنه تكوّن جزيئات بلاستيكية دقيقة.

لذا، سعى العلماء في الآونة الأخيرة إلى البحث والتطوير في مجال "البلاستيك الحيوي" النباتي كبديل للبلاستيك التقليدي. إلا أن معظم هذه المواد غالباً ما تكون هشة، سهلة الكسر، أو غير فعالة في مقاومة الرطوبة أو منع الأكسجين. وهذا ما يجعلها غير مناسبة لصناعات مثل تغليف المواد الغذائية، والألياف، أو المواد المتينة.

وفقًا لبحث نُشر حديثًا، يقول العلماء إنهم توصلوا إلى حلٍّ للمشكلة. ركّزوا على الزين، وهو بروتين طبيعي موجود في الذرة، وغالبًا ما يكون منتجًا ثانويًا لمعالجة الذرة أو إنتاج الإيثانول. تكمن أبرز خصائص هذا البوليمر الحيوي في متانته ومرونته وقدرته على التحلل في التربة في غضون أسابيع قليلة. إضافةً إلى ذلك، درس الفريق أيضًا كيفية إنتاج العناكب للحرير لتطوير هذه المادة الجديدة.

ابتكر الخبراء نوعًا جديدًا من البلاستيك الحيوي من الذرة باستخدام تقنية مستوحاة من خيوط العنكبوت. الصورة: جي وراني للتصوير الفوتوغرافي للطبيعة/ويكيميديا ​​كومنز.

لطالما اعتُبر حرير العنكبوت من أقوى المواد الطبيعية في العالم من حيث قوة الشد. كما أنه خفيف الوزن ومرن وقابل للتحلل الحيوي. عند إنتاج الحرير، تتحكم العناكب بدقة في درجة الحموضة ومحتوى الماء وترتيب البروتين داخل غددها الحريرية لتشكيل بنية جزيئية فريدة ومتينة.

استلهم فريق البحث من آلية إنتاج الحرير لدى العناكب، فلم يقم بصهر أو معالجة بروتين الذرة بالطريقة التقليدية لإنتاج البلاستيك، بل أعاد تنظيم جزيئات البروتين بطريقة مشابهة لإنتاج حرير العنكبوت. تساعد هذه الطريقة بروتينات الزين على الاصطفاف والترابط بشكل أقوى، مما ينتج عنه مادة ذات قوة فائقة.

استخدم فريق البحث البوليمر الجديد لتصنيع ألياف وأغشية وصفائح رقيقة، وأطلقوا على المادة اسم "بلانتيمر". ويقول الخبراء إن "بلانتيمر" يتميز بمقاومته العالية للماء والأكسجين، مما يجعله مناسبًا للعديد من التطبيقات الصناعية المحتملة. والجدير بالذكر أن حوالي 80% من هذه المادة يتحلل في التربة خلال شهر واحد فقط.

مع ذلك، يشير العلماء إلى أن هذه التقنية الجديدة لا تزال في مرحلة البحث والتطوير، وتواجه العديد من التحديات قبل طرحها تجارياً على نطاق واسع. ومن بين هذه التحديات دراسة ما إذا كان توفير الزين اللازم لإنتاج "البلانتامر" على نطاق واسع سيؤثر على الأمن الغذائي، فضلاً عن مدى متانة المادة عند تعرضها للحرارة والضوء لفترات طويلة.

المصدر: https://khoahocdoisong.vn/cong-nghe-dot-pha-tao-nhua-sinh-hoc-tu-ngo-phan-huy-nhanh-post2149101700.html