Brytyjscy naukowcy opracowali metodę skutecznej biodegradacji PLA w świetle UV

Naukowcy z University of Bath w Wielkiej Brytanii opracowali sposób na rozkładanie Polilaktydu (PLA) za pomocą samego światła UV. Popularne tworzywo sztuczne, które jest powszechnie wykorzystywane w medycynie, przemyśle spożywczym oraz druku 3D (to najpopularniejszy materiał eksploatacyjny stosowany w domowych, amatorskich drukarkach 3D) jest powszechnie postrzegane jako materiał w pełni biodegradowalny. Niestety „niedopowiedzianą prawdą” jest to, że ​​PLA można kompostować tylko w bardzo surowych warunkach przemysłowych.

Wiele tworzyw sztucznych jest klasyfikowanych jako biodegradowalne, jednakże często okazuje się, że jest to możliwe wyłącznie w kompostownikach na odpady przemysłowe – jeżli zostaną umieszczone w domowych kompostownikach, mogą rozkładać się w nich przez lata. ​W przypadku ​PLA aby proces biodegradacji był skuteczny, niezbędne jest połączenie wysokiej temperatury i środowiska bogatego w mikroby. Tego typu warunki nie są zwykle osiągalne w środowiskach naturalnych, takich jak gleba lub woda morska.

Zespół Bath odkrył, że dodawanie różnych ilości cząsteczek cukru do łańcuchów PLA podczas syntezy polimeru umożliwia precyzyjne dostrojenie jego zdolności do degradacji pod postacią produktu końcowego. Co ciekawe, dodanie zaledwie 3% jednostek polimeru cukrowego do PLA spowodowało utratę aż 40% masy w ciągu sześciu godzin ekspozycji na światło UV. Innymi słowy, poprzez dodanie cukru do jego składu, najpowszechniej stosowany polimer w branży druku 3D może rzeczywiście ulegać degradacji w warunkach naturalnych.

Lider projektu, Dr. Antoine Buchard powiedział: „to badanie musi zostać przełożona na rzeczywiste przedmioty z tworzyw sztucznych i przetestowanie w świetle słonecznym, ale mamy nadzieję, że nasza technologia może zostać wykorzystana w przyszłości do wytwarzania tworzyw sztucznych, które są mocne, gdy ich używasz, ale mogą się łatwo rozpaść kiedy ponowne użycie i recykling nie są już możliwe.”

Większość tworzyw sztucznych PLA składa się z długich łańcuchów polimerowych, które mogą być trudne do rozbicia przez wodę i enzymy. Podczas badań dodanie cukrów do łańcuchów polimerowych, stworzyło wiązania, które można zerwać za pomocą światła UV. To osłabia tworzywo sztuczne, rozkładając je na mniejsze łańcuchy polimerowe, które są następnie bardziej wrażliwe na hydrolizę.

Ponadto proces wprowadzania cukru jest kompatybilny z wieloma istniejącymi obecnie procesami produkcji tworzyw sztucznych. Naukowcy z Bath są przekonani, że ich prace z pewnością można by przetestować i zastosować w przemyśle polimerów.

Źródło: www.bath.ac.uk
Zdjęcie: www.pixabay.com