Kendi kendine biyolojik olarak parçalanabilen yeni bir plastik türü geliştirildi.

Araştırmacılar, içinde yaşayan bakteri sporları nedeniyle biyolojik olarak parçalanabilen yeni bir plastik türü geliştirdi. Malzeme, termoplastik poliüretan (TPU) ile mühendislikle üretilmiş Bacillus subtilis bakterilerini birleştiriyor ve plastik üretiminde kullanılan yüksek sıcaklıklara dayanabiliyor. Dikkat çekici bir şekilde, plastik ek mikroorganizmalar olmadan bile parçalanıyor ve bu da çeşitli ortamlarda kullanılabilir hale getiriyor. Araştırmadan çıkan ana noktalar:
1.    Bakterilerin Yüksek Sıcaklığa Uyumu: Sporları artan ısı seviyelerine maruz bırakarak, bakteriler sonunda TPU ile karıştırma için gereken 135°C (275°F) sıcaklığa uyum sağladı. 
2.    Kendi Kendine Parçalanma: İdeal kompost koşullarında, mikrobiyal varlık olmadan plastik beş ay içinde %90 oranında kayboldu. 
3.    Dayanıklılık ve Esneklik: Bakteri sporları aynı zamanda malzemeyi %30 daha güçlü ve daha esnek hale getirdi. 
4.    Geri Dönüşüm Zorluğu: TPU yaygın olarak kullanılıyor ancak etkili geri dönüşüm yöntemleri yok. Bu biyolojik olarak parçalanabilen plastik, plastik atıkların azaltılmasına yardımcı olabilir. 
5.    Gelecekteki Araştırmalar: Yeni çalışmalarla, zararsız bakteri kalıntıları, farklı plastik-bakteri kombinasyonları ve üretimi ölçeklendirme incelenecek.
 
Daha önce plastikleri hızlı bir şekilde parçalamak için yapılan girişimler genellikle bakteri enzimlerini ve mantarları doğal olarak bol miktarda bulunan toprak ve kompost yığınlarından elde etmiştir. Ancak bu yeni malzeme, sadece içindeki bakteri sporlarına ihtiyaç duyar ve onları bazı besin maddeleri ve nemle yeniden canlandırarak parçalanmaya başlar. 
Dahası, plastikleri biyolojik olarak parçalanabilir hale getirmenin ötesinde, araştırmacılar bakteri sporlarının malzemeyi %30 daha güçlü ve daha esnek hale getirdiğini de bulmuşlardır. 

Bakteri sporlarının gömülü olduğu plastiğin yüzde 90’ı beş ay sonra ayrıştı.

Telefon kılıflarından araba parçalarına kadar birçok üründe yaygın olarak kullanılan TPU, şu ana kadar etkili bir geri dönüşüm yönteminden yoksundu. Bu çığır açan gelişme, sadece plastik kirliliği sorununu ele almakla kalmıyor, aynı zamanda biyolojik olarak parçalanabilen malzeme yelpazesini genişletmemizi sağlıyor. Araştırmacılar çalışmalarına devam ettikçe, gelecekte geleneksel plastiklere kıyasla daha sürdürülebilir alternatifler görebiliriz! 🌱

Reference: Kim HS, et al. Biocomposite thermoplastic polyurethanes containing evolved bacterial spores as living fillers to facilitate polymer disintegration. Nat Commun 15, 3338 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-47132-8.