Reducerer plastforurening ved at tilføje RNA-inspirerede brydepunkter

Når plastprodukter er brugt og kasseret, de kan blive ved i havene, indsamling i store ”affaldsplaster” og skader havlivet. En mulig løsning, en bionedbrydelig polymer kaldet polylactid (PLA), hidtil ikke fuldt ud har levet op til sit løfte, viser lidt tegn på sammenbrud en gang i havvand. I en ny undersøgelse i Journal of the American Chemical Society , forskere satte sig for at løse dette problem ved at inkorporere RNA-inspirerede brydepunkter til polymeren.

Efter nogle skøn, konventionel plast kan tage flere hundrede år at nedbrydes i havet, men ingen ved rigtigt, hvor længe det vil blive ved med at rodne havene. Et udskiftningsmateriale, PLA, kan fremstilles fra naturlige kilder, såsom majs og kartoffelstivelse. Det kan hurtigt nedbrydes under særlige forhold, f.eks. ved kompostering, og bruges ofte i komposterbart bordservice og bestik. Imidlertid, undersøgelser af PLA i havvand og i jord fandt ingen signifikante tegn på nedbrydning efter mindst tre år. Forskere har udviklet flere metoder til at lave hurtigere nedbrydende PLA, men disse har ulemper, såsom ændring af materialets egenskaber. Det viser sig, at vand let kan bryde det biologiske molekyle RNA fra hinanden, takket være en proces kaldet transesterificering. Så, tager inspiration fra denne proces, Frederik Wurm og kolleger ønskede at introducere kemiske grupper til PLA for at gøre det lettere for polymeren at nedbryde i havet.

Forskerne tilføjede brydepunkter til PLA under dets syntese ved at inkorporere transesterificeringssteder, der ligner dem, der findes i RNA. De skabte forskellige versioner af den modificerede PLA, indeholdende nok af disse steder til at tegne sig for 3-15% af polymererne. I forsøg, de nedsænkede film af de nye PLA'er i kunstigt havvand og målte ændringen i vægten af ​​filmene, samt frigivelse af mælkesyre, et nedbrydningsprodukt af PLA. Polymeren med den højeste koncentration af brudpunkter, 15%, brød helt ned i mælkesyre efter to uger. Polymerer med lavere koncentrationer tog længere tid, og nogle kan kræve så mange som flere år, de beregnet. Disse resultater viste, at nedbrydningshastigheden kan skræddersys, afhængigt af mængden af ​​brudpunkter i materialet. De potentielle applikationer er ikke begrænset til PLA, ifølge forskerne. Tilføjelse af brydepunkter kan fremskynde nedbrydningen af ​​andre plastpolymerer og blive en vigtig strategi for at forhindre yderligere havforurening, de skriver.