أول بلاستيك يتحلل بيولوجيًا على المستوى المجهري

خبراء أمريكيون يطورون بلاستيكًا نباتيًا جديدًا، ويطحنونه إلى حبيبات دقيقة، ويستخدمون ثلاث أدوات لاختبار قابليته للتحلل البيولوجي.

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

الجسيمات البلاستيكية الدقيقة هي شظايا صغيرة جدًا، تكاد تكون غير قابلة للتلف، من المنتجات البلاستيكية اليومية. وقد طوّر فريق من الخبراء في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو وشركة ألجينيسيس لعلوم المواد بوليمرًا نباتيًا قادرًا على التحلل البيولوجي، 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 الإنتاجي بدلًا من تراكمها في البيئة". نُشرت الدراسة الجديدة في مجلة "نيتشر ساينتفك ريبورتس".

ومن أجل اختبار قابليتها للتحلل البيولوجي، قام الفريق بطحن المادة الجديدة إلى جزيئات مجهرية 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 البيولوجي. ومع ذلك، بعد 90 يومًا، استُعيد 32% فقط من الجسيمات البلاستيكية الدقيقة المشتقة من الطحالب، مما يعني أن أكثر من ثلثيها قد تحلل بيولوجيًا. بعد 200 يوم، انخفض هذا الرقم 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 تقسيمه 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 مادة بلاستيكية تُثبت خلوها من أي جزيئات بلاستيكية دقيقة عند استخدامها. إنها ليست حلاً مستدامًا لدورات حياة المنتج ومكبات النفايات المزدحمة فحسب، بل إنها أيضًا مادة بلاستيكية لا تسبب لنا الأمراض".

التحدي الآن هو كيفية تطبيق المادة الجديدة على الأجهزة المصممة أصلاً للبلاستيك التقليدي. تُحرز شركة ألجينيسيس تقدماً في هذا المجال، حيث تعاونت مع عدد من الشركات لإنتاج منتجات باستخدام بوليمرات جامعة كاليفورنيا في سان دييغو النباتية، بما في ذلك شركة تريليبورغ، التي تُصنّع الأقمشة المطلية، وشركة راينو شيلد، التي تُصنّع أغلفة 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