Группа учёных из России и Индии создала перспективную разновидность биоразлагаемого пластика. Новый материал, получаемый с помощью "дикой" бактерии, не уступает по прочности и гибкости синтетическим пластмассам, служит до полугода (довольно долго по меркам биопластиков), а по окончании срока годности разлагается на углекислый газ и воду.
Научная статья, посвящённая разработке, опубликована в издании Journal of Chemical Technology and Biotechnology биотехнологами Сибирского федерального университета (СФУ) совместно с коллегами из Института физики имени Л.В. Киренского СО РАН, Института биофизики СО РАН, Института химии и химической технологии СО РАН и Университета Махатмы Ганди (Индия).
Новый полимер, разработанный учёными, относится к классу полигидроксиалканоатов. Он обладает главными достоинствами биоматериалов: абсолютно нетоксичен и гиппоалергенен. Вместе с тем по прочности он может конкурировать с синтетическими полимерами.
Этот биопластик может использоваться в изготовлении упаковочной тары (пакеты, плёнка, одноразовая посуда) и применяться для производства медицинского оборудования: катетеров, деталей медицинских приборов и инструментов, систем переливания крови и так далее.
По истечении полугода (среднее значение, варьирующееся в зависимости от условий эксплуатации и разновидности изготовленного изделия) этот материал легко разрушается в условиях окружающей среды с помощью микроорганизмов-деструкторов, разлагаясь до углекислого газа и воды.
Материал синтезирует бактерия Cupriavidus eutrophus, причём авторы использовали не трансгенный, а "дикий" штамм. Сырьём для "микроскопического химика" служит 4-метилвалериановая кислота. Чтобы получить материал с нужными характеристиками, нужно было подобрать её оптимальную концентрацию.
"Это довольно сложная задача, поскольку сам прекурсор-кислота может подавлять рост бактериальных клеток, синтезирующих полимер. Проще говоря, нужно было так "покормить" бактерии, чтобы они успешно производили нужное нам вещество, но не переусердствовать с количеством указанной кислоты, чтобы не погубить их. Тут требовалась ювелирная точность", – рассказывает соавтор исследования Наталья Жила из СФУ.
Особенная структура полимера позволяет перерабатывать его разными способами для изготовления разных изделий. В частности, можно менять соотношение кристаллических и аморфных областей в материале и его температуру плавления.
Напомним, что ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о пластике из крабовых панцирей и морских водорослей, а также о батарейках, работающих на макулатуре.
