Пластик, состоящий из ДНК и растительного масла, может стать самым экологически безопасным из когда-либо разработанных и заменить нынешний пластик в упаковке и электронных устройствах.
Новый пластик на основе ДНК требует мало энергии для производства, его легко перерабатывать и разрушать.
Традиционный пластик, как известно, очень вредны для окружающей среды. Они производятся из невозобновляемых нефтехимических продуктов, для их производства требуется интенсивное нагревание и использование токсичных химикатов, а для разложения требуются сотни лет. Лишь небольшая часть из них может быть переработана: остальное попадает на свалку, сжигается или... попадает в окружающую среду.
Альтернативные пластмассы они происходят из растительных источников, таких как кукурузный крахмал и водоросли. Они становятся все более популярными, поскольку являются возобновляемыми и биоразлагаемыми, но для их производства требуется много энергии, и их трудно переработать.
Дайонг Ян из Тяньцзиньского университета в Китае и его коллеги разработали пластик, который решает эти проблемы.
Пластик на основе ДНК, который нужно перерабатывать на неопределенный срок?
Пластик, разработанный Яном, изготавливается путем соединения коротких нитей ДНК с химическим веществом, полученным из растительного масла, в результате чего получается мягкий гелеобразный материал. Этот гель можно отлить в формы, а затем затвердеть с помощью процесса сублимационной сушки, при котором вода из геля вытягивается при низких температурах.
Исследование было представлен в журнале American Chemical Society.
С помощью этой техники исследователи создали несколько объектов, в том числе чашку (вы видите ее на фото), треугольную призму, кусочки пазла, модель молекулы ДНК (на фото ниже) и многое другое. Им также удалось переработать эти объекты, погрузив их в воду, где они превратились в гель, который можно было преобразовать в новые формы.
Что примечательно в этом пластике, так это то, что его можно сразу «расплавить» и начать все сначала. Большая часть исследований была сосредоточена на разработке биоразлагаемых биопластиков, но настоящий прорыв - это возможность полностью переработать их, чтобы они не попадали в отходы.
Сырье в изобилии
Еще одно преимущество нового пластика - повсеместная доступность сырья. Я бы сказал, что недостатка в ДНК нет: на Земле ее насчитывается около 50 миллиардов тонн. Тот, который использовал Ян и его коллеги, получают из спермы лосося, но он также может быть получен из отходов сельскохозяйственных культур, водорослей или бактерий.
Поскольку производство пластмасс на основе ДНК не требует высоких температур, производит на 97% меньше выбросов углерода по сравнению с традиционным пластиком. Насколько мне известно, они более экологичны, чем любой другой вид пластика.
А теперь о минусах пластика, который можно перерабатывать бесконечно
После стольких плюсов я вижу недостаток, который кажется мне очевидным, по крайней мере, на данный момент. Во-первых, если расплавить этот пластик, то его достаточно намочить, я вижу, что это сложно для массового использования. Возможно, он больше подходит для упаковки, электронных устройств и использования в водонепроницаемой среде (что в любом случае, напротив, было бы недешево).
В любом случае Ян работает над совершенствованием этого материала: «Это только начало», - говорит он.
