أول بلاستيك يتحلل بيولوجيًا على المستوى المجهري

قام خبراء أمريكيون بتطوير بلاستيك جديد مشتق من النباتات، وقاموا بطحنه إلى جزيئات دقيقة، ثم استخدموا ثلاث أدوات لاختبار قابليته للتحلل البيولوجي.

قد تستغرق المواد البلاستيكية الدقيقة التقليدية ما بين ١٠٠ و١٠٠٠ عام لتتحلل. الصورة: Whitehoune/iStock

الجسيمات البلاستيكية الدقيقة هي شظايا صغيرة جدًا، تكاد تكون غير قابلة للتلف، من المنتجات البلاستيكية اليومية. وقد طوّر فريق من الخبراء في جامعة كاليفورنيا سان دييغو وشركة علوم المواد "ألجينيسيس" بوليمرًا نباتيًا قابلًا للتحلل الحيوي، حتى على مستوى الجسيمات البلاستيكية الدقيقة، في أقل من سبعة أشهر، وفقًا لما ذكرته صحيفة "ساينس ديلي" في 25 مارس. تجدر الإشارة إلى أن جميع أنواع البلاستيك هي بوليمرات، ولكن ليست كل البوليمرات بلاستيكًا.

قال مايكل بوركارت، أستاذ الكيمياء والكيمياء الحيوية، وعضو فريق البحث والمؤسس المشارك لشركة ألجينيسيس: "نسعى لإيجاد بدائل للمواد الحالية، وضمان تحللها بيولوجيًا في نهاية عمرها الافتراضي بدلًا من تراكمها في البيئة". نُشر البحث الجديد في مجلة Nature Scientific Reports.

ومن أجل اختبار قابليتها للتحلل البيولوجي، قام الفريق بطحن المادة الجديدة إلى جزيئات دقيقة للغاية واستخدموا ثلاث أدوات قياس مختلفة للتأكد من أنه عند إضافتها إلى السماد، يتم هضم المادة بواسطة البكتيريا.

الأداة الأولى هي مقياس التنفس. عندما تُحلل البكتيريا مادة السماد، تُطلق ثاني أكسيد الكربون، والذي يُمكن قياسه بواسطة مقياس التنفس. تُقارن النتائج بعد ذلك بتحليل السليلوز، الذي يُعتبر المعيار الصناعي للتحلل الحيوي بنسبة 100%. يُطابق البوليمر النباتي الجديد السليلوز بنسبة 100% تقريبًا.

بعد ذلك، استخدم الفريق طريقة التعويم المائي. يطفو البلاستيك وهو غير قابل للذوبان في الماء، مما يسهل جمعه. بعد 90 و200 يوم، استُعيد ما يقرب من 100% من الجسيمات البلاستيكية الدقيقة المشتقة من البترول، مما يشير إلى أنها غير قابلة للتحلل الحيوي. ومع ذلك، بعد 90 يومًا، استُعيد 32% فقط من الجسيمات البلاستيكية الدقيقة المشتقة من الطحالب، مما يعني أن أكثر من ثلثيها قد تحلل حيويًا. بعد 200 يوم، انخفضت هذه النسبة إلى 3%، مما يعني أن 97% منها قد اختفت.

وتتضمن الأداة النهائية التحليل الكيميائي عبر الغاز الكروماتوغرافيا/مطياف الكتلة (GCMS)، الذي يكشف عن وجود الجزيئات التي تشكل البلاستيك، مما يشير إلى أن البوليمر تم تحلله إلى مواده النباتية الأصلية.

قال ستيفن مايفيلد، المؤلف المشارك في الدراسة والأستاذ في كلية العلوم البيولوجية بجامعة كاليفورنيا في سان دييغو والمؤسس المشارك لشركة ألجينيسيس: "هذه المادة هي أول بلاستيك يُثبت عدم ترك أي جزيئات بلاستيكية دقيقة عند استخدامه. لا يُعد هذا حلاً مستدامًا لدورات حياة المنتج ومكبات النفايات المزدحمة فحسب، بل إنه أيضًا بلاستيك لا يُسبب لنا الأمراض".

يكمن التحدي الآن في كيفية تطبيق المادة الجديدة على أجهزة صُممت في الأصل للبلاستيك التقليدي. تُحرز شركة ألجينيسيس تقدمًا ملحوظًا في هذه العملية، حيث تعاونت مع عدة شركات لإنتاج منتجات باستخدام بوليمرات نباتية من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو، بما في ذلك شركة تريليبورغ، المُصنّعة للأقمشة المُغطاة، وشركة راينو شيلد، المُصنّعة لأغلفة الهواتف المحمولة.

ثو ثاو (وفقًا لصحيفة Science Daily )

رابط المصدر: https://vnexpress.net/loai-nhua-dau-tien-phan-huy-sinh-hoc-o-cap-do-vi-nhua-4726378.html