Plastik z dwutlenku węgla i cukru?
Zespół z University of Bath opracował tworzywo sztuczne, które można otrzymywać z łatwo dostępnego składnika DNA. Materiał ma podobne zalety jak tradycyjny plastik oraz szczególne cechy przydatne w zastosowaniach medycznych. Rozkłada się w środowisku.
Wynalazek brytyjscy naukowcy opisali w serii prac na łamach periodyków „Polymer Chemistry”
i „Macromolecules”. Jak wyjaśniają, metody otrzymywania tworzyw sztucznych z węglowodanów już istnieją, ale wymagają zastosowania silnie trującego związku, fosgenu. Używany był on m.in. jako broń chemiczna w czasie Pierwszej Wojny Światowej. Z kolei tradycyjne plastiki wymagają ropy naftowej jako surowca, zawierają podejrzane o szkodliwość substancje, takie jak BPA i nie podlegają naturalnemu rozkładowi, przez co zanieczyszczają środowisko.
Nowa metoda umożliwia tymczasem wytwarzanie ekologicznego plastiku bez trujących chemikaliów.
W charakterze surowca badacze zastosowali tymidynę, która występuje we wszystkich żywych komórkach jako składnik DNA. Jej częścią jest użyty w syntezie tworzywa prosty cukier – deoksyryboza. Drugim surowcem jest dwutlenek węgla.
W rezultacie powstaje materiał o wielu zaletach. Podobnie jak tradycyjne poliwęglany jest wytrzymały, odporny na zarysowania i przezroczysty. Można więc z niego wytwarzać np. butelki czy pojemniki, podobnie jak ze zwykłych tworzyw. Co więcej, może znaleźć zastosowanie w nowoczesnej medycynie.
„Właściwości nowego plastiku mogą być precyzyjnie regulowane przez manipulacje jego chemiczną strukturą – na przykład możemy sprawić, aby miał dodatni ładunek, przez co komórki będą do niego przylegały. Dzięki temu będzie przydatny w tworzeniu rusztowań w tkankowej inżynierii” – wyjaśnia jedna z autorek pomysłu Georgina Gregory. Inżynieria tkankowa to stosunkowo nowa dziedzina, w której próbuje się hodować tkanki np. do przeszczepów. Badacze nawiązali już współpracę z innym zespołem z University of Bath, który właśnie
się tym zajmuje.
Tworzywo ma jeszcze jedną zaletę, która ma niebagatelne znaczenie w obecnych czasach. Podczas gdy coraz więcej plastikowych odpadów zaśmieca środowisko, nowy materiał może być rozkładany przez enzymy produkowane przez żyjące w glebie bakterie. To oznacza brak śmieci.
Autorzy nowej metody testują też inne cukry. „Chemicy mają stuletnie doświadczenie z użyciem petrochemikaliów jako surowca, więc używając odnawialnych źródeł, takich jak cukry w charakterze podstawy dla syntetycznych ale odnawialnych materiałów, musimy zacząć od nowa” – opowiada kierujący pracami dr Antoine Buchard. „To wczesny etap, ale przyszłość wygląda obiecująco” – przekonuje badacz.
Źródło: PAP
