آیکون خبر

خبر کامل

ساخت الکترود پلاستیکی پوشیدنی از «پلاستیک زنده» با قابلیت تجزیه کامل در دو هفته

ساخت الکترود پلاستیکی پوشیدنی از «پلاستیک زنده» با قابلیت تجزیه کامل در دو هفته

در یک پیشرفت علمی چشمگیر، پژوهشگران موفق به ساخت یک الکترود پلاستیکی پوشیدنی از «پلاستیک زنده» شده‌اند که نه تنها عملکردی مطابق انتظار دارد، بلکه در مدت زمان کوتاهی، یعنی تنها دو هفته، به طور کامل تجزیه می‌شود. این نوآوری می‌تواند گامی بزرگ در مسیر مقابله با بحران آلودگی پلاستیکی جهانی باشد.

ساخت پلاستیک زنده با کمک میکروارگانیسم‌ها

تیم تحقیقاتی برای ابداع این ماده پیشرفته، از ترکیبی هوشمندانه از میکروارگانیسم‌ها در قالب یک سیستم زیستی هماهنگ بهره برده‌اند. این رویکرد نوین، پتانسیل بالایی برای ارائه راهکارهای پایدار در برابر معضل فزاینده آلودگی‌های پلاستیکی دارد.

در این روش، دانشمندان اسپورهای غیرفعال باکتری باسیلوس سوبتیلیس (Bacillus subtilis) را با پلی کپرولاکتون، پلیمری که کاربردهای گسترده‌ای در چاپ سه‌بعدی و حتی نخ‌های جراحی دارد، ترکیب کردند. این ترکیب اطمینان می‌دهد که میکروب‌ها تا زمان فعال‌سازی، در محیطی محافظت‌شده و سالم باقی بمانند.

عملکرد و تجزیه بی‌سابقه الکترود پلاستیکی

پلاستیک زنده‌ای که از این فرآیند به‌دست آمد، از نظر ویژگی‌های مکانیکی شباهت زیادی به فیلم‌های معمولی پلی کپرولاکتون نشان داد. اما نقطه عطف این پژوهش، زمانی بود که یک محلول مغذی با دمای ۵۰ درجه سانتی‌گراد به آن افزوده شد. در این مرحله، اسپورهای باکتری فعال شده و تنها در مدت شش روز، پلاستیک را به اجزای سازنده اولیه خود تجزیه کردند.

یکی از نکات برجسته این فرآیند، همکاری مؤثر آنزیم‌ها بود که به طور کامل از تشکیل ذرات میکروپلاستیک در حین تجزیه جلوگیری کرد. برای اثبات عملی این فناوری، محققان یک الکترود پوشیدنی از این پلاستیک ساختند. نتایج نشان داد که این محصول نه تنها عملکردی مطلوب و کارآمد دارد، بلکه در مدت زمان دو هفته نیز به طور کامل در طبیعت از بین می‌رود.

مهندسی آنزیم‌ها برای تجزیه کارآمد

در این پژوهش، دانشمندان با مهندسی دقیق باکتری باسیلوس سوبتیلیس، آن را به تولید دو نوع آنزیم تجزیه‌کننده پلیمر وادار کردند. این رویکرد، برخلاف روش‌های قبلی که معمولاً به یک آنزیم واحد متکی بودند، کارآمدی بی‌نظیری دارد. این دو آنزیم در هماهنگی کامل با یکدیگر عمل می‌کنند: یکی از آن‌ها مسئول خرد کردن زنجیره‌های بلند پلیمر به قطعات کوچک‌تر است و دیگری این قطعات را به تدریج به واحدهای سازنده اولیه یا همان مونومرها تبدیل می‌کند.

چشم‌اندازهای آینده و کاربردهای گسترده

محققان امیدوارند در آینده، سیستمی را طراحی کنند که این اسپورها بتوانند در محیط‌های آبی فعال شوند؛ محیط‌هایی که بخش عظیمی از آلودگی‌های پلاستیکی در آن‌ها انباشته شده است. اگرچه این تحقیق در ابتدا بر روی یک نوع پلیمر خاص متمرکز بوده، اما رویکرد ابداعی آن پتانسیل بالایی برای به کارگیری در تجزیه انواع دیگر پلاستیک‌ها، به ویژه پلاستیک‌های یک‌بارمصرف، دارد و می‌تواند انقلابی در مدیریت پسماندهای پلاستیکی ایجاد کند.

شناسنامه خبر:

درباره هوش‌مصنوعی دست‌اول:

تمامی اخبار دست‌اول توسط دستیار هوش مصنوعی «هوشنگ» پردازش، صحت‌سنجی، خلاصه و بازنویسی شده است. هوشنگ هر روز با داده‌های جدید آموزش داده می‌شود و با نظارت دقیق انسانی و سردبیری دست‌اول در حال بهتر شدن است.
شما می‌توانید از چت‌بات و سایر ابزارهای هوشنگ به صورت رایگان استفاده کنید.

دسترسی رایگان به هوشنگ ↗