En ny form for genbrug: Oprettelse af materialer som selvdestruktion

Plastaffald, mobiltelefoner og andre ikke-nedbrydelige materialer tegner sig for millioner af tons affald smidt væk hver dag. Men forskere ved Technical University i München, Stanford University og forsknings- og udviklingsafdelinger rundt om i verden har fundet måder at skabe materialer, der selvdestruerer, efter naturens genbrugsplan.

Kunstige materialer er lavet til sidste

Fossile brændstoffer og råolie er blevet vedligehold af produkter, der omfatter plastik, elektronik, stof og meget mere og typisk ikke bionedbryder som materialer fremstillet af naturlige jordbaserede ressourcer som træer og planter. Selv om petroleum blev skabt af dinosaurs bionedbrydning, da producenterne begyndte at bruge petroleum til at lave plastik og andre produkter, endte de med at skabe uforgængelige varer.

Hovedindholdet af mineralolieprodukter, propylen, bliver til polypropylen under fremstillingsprocessen. De varme og katalysatorer, der anvendes under produktionsprocessen, skaber carbonbaserede polypropylenkæder, der danner næsten uforgængelige bindinger, noget Jordens naturlige genvindingsproces ikke kan bryde ned.

Naturen tog milliarder af år for at udvikle organismer, der nedbryder organisk stof, noget der indtil for nylig ikke forekom i menneskeskabte produkter fremstillet med petroleum.

Selvdestruktivt materiale

Fordi de fleste menneskeskabte materialer typisk er stabile og ikke bytter molekyler med deres miljø, de er stort set uforgængelige. I naturen er organisk materiale ikke i balance og vil begynde at nedbrydes uden input fra kilder, der hjælper med at genopbygge cellulære strukturer.

Livscyklus for selvdestruktive materialer

Optagelser fra naturen, forskere ved Technical University i München har fundet måder at gøre materialer til selvdestruktion. Når disse produkter mangler energikilder, såsom adenosintrifosfat - et coenzym, bruger den menneskelige krop til at omdanne glukose fra fedtstoffer, kulhydrater og proteiner til energi - disse nye selvdestruerende materialer begynder at bryde ned, meget på samme måde som naturen nedbryder organisk stof. Uden energikilden, som i naturen, begynder disse menneskeskabte materialer at dø.

Selvdestruktivt materiale anvendes

Forskere ved Stanford University har udviklet faux træ lavet af bionedbrydelig plast. Den bionedbrydelige plast kan erstatte uforgængelig plast, og træet kan bruges til at fremstille byggematerialer, biologisk nedbrydelig elektronik og endda plastflasker, der bryder ned. Næsten alle produkter, der er fremstillet med ikke-destruerbare komponenter, kan fremstilles af disse nye materialer.

Ved at lave materialer, der selvdestruerer eller nedbryder deres oprindelige byggesten, postulerer ingeniører og forskere de kan danne rammer for lægemiddellevering og transplantationsankre. Forskere ved UCLA har også udviklet en hydrogel, der skaber et stillads for at gøre det muligt for sår at helbrede og væv at regenerere, da strukturen bionedbryder. Hydrogelen fremmer hurtig regenerering, så sår og hudtransplantater, blandt andre medicinske anvendelser, kan helbrede hurtigere.

Man-made materialer og miljøhelse

Online avis, The Guardian < I en artikel i januar 2017 hedder det, at "årligt forbrug af plastflasker er sat til toppen en halv billion i 2021, langt overgår genvindingsindsatsen og truer oceaner, kystlinjer og andre miljøer." Påstanden om, at verdens plastikafhængighed er farligere end klimaet ændre, plast har en negativ påvirkning både på jorden og dens oceaner miljømæssige sundhed. Artiklen anførte også, at der købes en million plastflasker hvert minut, hvilket bygger på denne miljøkrise. Tilføjelse til problemet er, at kun halvdelen af ​​hele den indkøbte plast nogensinde bliver genbrugt.

Hvad det hele betyder

Materialer som selvdestruktion kan begynde at afhjælpe den voksende miljøkrise, der truer med at overtag vores oceaner og lossepladser. Ved at udvikle produkter, der selvnedbrydes, vil farlige plast og kemikalier ikke længere påvirke Jordens biosfære. Ved ikke at tilføje til det allerede eksisterende forureningsproblem, kan forskere måske udvikle billigere metoder til at indsamle og genbruge eksisterende oliebaseret plast til andre anvendelser. På længere sigt begynder midlerne til at fjerne plast og andre forureningsproblemer med genbrug hjemme, arbejde og skole