Учени създадоха екологично чиста „ДНК пластмаса“ от сперма на сьомга

Планетата Земя има проблем: пластмасата. Направена от петрол, тя е вредна за околната среда, наранява животните и отнема много енергия, за да се произведе. Но сега учените в Китай може би са измислили решение на тези неудобства – екологична пластмаса от сперма от сьомга.

„Пластмасите играят важна роля в съвременния живот и в момента развитието на рециклирането на пластмаса е много взискателно и трудоемко“, обясняват учени от университета в Тиендзин в проучване, публикувано в Journal of American Chemical Society. „За да се облекчи тази ситуация, една от възможностите е да се разработят нови устойчиви биопластмаси, които са съвместими с околната среда през целия жизнен цикъл на материала.“

С надеждата да направят по-екологична пластмаса, учените експериментираха със спермата от сьомга. Чрез комбинирането му с вода и адхезивен (слепващ) химикал, получен от растително масло, те създават меко вещество, наречено хидрогел.

Този гел може да бъде манипулиран в различни форми и произвежда 97% по-малко въглеродни емисии, отколкото при производство на пластмаса, получена от петрол. След това трябва да се изсуши чрез замразяване, което премахва цялата влага и позволява на формата да се втвърди. За да тестват новата си биопластмаса, учените правят малка чаша, парчета от пъзел и ДНК спирала.

„Ние описваме една устойчива биопластмаса, направена от естествена ДНК и йономери, получени от биомаса, наречена ДНК пластмаса“, обявяват учените в своето проучване. ДНК пластмасата, казват още те, подобрява производството на този материал във всеки етап. Използва се суровина от възобновяеми източници, произвежда се по екологично чист начин, може да издържи дълго време и лесно се рециклира.

Нещо повече, ДНК пластмасата не трябва да се прави само от сперма от сьомга. Други естествени материали като плодове и водорасли могат да се употребят със същия успех.

Но устойчивата пластмаса има някои ограничения. От една страна, абсолютно не може да се мокри. Въпреки че това е част от нейния дизайн – и позволява лесното й рециклиране или повторно използване – също означава, че ДНК пластмасата не може да се използва за направата на неща като чаши или чинии.

И макар че е възможно материалът да се направи водоустойчив чрез добавяне на няколко защитни покрития, изследователите казват, че така би се затруднило рециклирането.

Вместо това учените си представят, че може да се използва за неща като електроника – тъй като електронните устройства имат пластмасови части и трябва да останат сухи, ДНК пластмасата може да бъде добър заместител на обикновената нефтохимическа пластмаса. Може да се използва и като опаковъчен материал.

„Това изследване предоставя решение за трансформиране на биобазиран хидрогел в биопластмаса“, казват учените в своето проучване, „и демонстрира рециклирането на ДНК пластмаси в затворен цикъл, което ще стимулира развитието на устойчиви материали като цяло.“

Все пак учените отбелязват, че масовото производство на ДНК в мащаба, необходим за превръщането на ДНК пластмасата в жизнеспособна алтернатива, остава предизвикателство, но не и невъзможно. „Потенциалът на ДНК, която се произвежда бързо и масово, е от голямо значение за бъдещите приложения на този вид пластмаси“, казват те.

В момента хората произвеждат невероятните 300 милиона тона пластмаса всяка година. Повечето от нея не може да бъде разградена. Вместо това се просмуква в питейната вода и почвата, а също така си проправя път в животинския и растителен свят, където е отговорна за смъртта на 1 милион птици и 100 000 морски бозайници годишно.

Биоразградими пластмаси съществуват. Но някои не са толкова добри за околната среда, колкото изглеждат. Проучване, проведено в Нова Зеландия, установява, че от 37 артикула, за които се твърди, че са направени с биопластмаса, повече от половината съдържат вредна за околната среда пластмаса на петролна основа.

Други така наречени биопластмаси, направени с материали като царевично нишесте, изискват големи количества енергия за производството си и могат да бъдат трудни за рециклиране.

Така учените казват, че тяхната ДНК пластмаса, направена от сперма от сьомга, предлага път към производството на екологично чист материал. Ако той може да бъде използван и произведен масово, потенциално би могъл да реши един наистина глобален проблем.

Дотогава консумацията на пластмаса по света ще продължава да уврежда околната среда, да убива животните и да изтича в храните и водоснабдяването.