ابتكار "بلاستيك حي" يحتوي على جراثيم تمكنه من التحلل
تاريخ النشر: 4th, May 2024 GMT
يستغرق البلاستيك عشرات، وأحيانا مئات السنين ليتحلل، ما يتسبب في تلويث هذا النوع من النفايات للأرض والمحيطات.
ولهذا السبب يعمل العلماء في جميع أنحاء العالم باستمرار على تطوير تقنيات لتكسير البلاستيك بأكثر الطرق فعالية.
إقرأ المزيد
ومع أخذ ذلك في الاعتبار، قام فريق من العلماء بقيادة جامعة كاليفورنيا في سان دييغو بتطوير بلاستيك قابل للتحلل مملوء بالجراثيم البكتيرية وكريات البولي يوريثين البلاستيكية الحرارية.
ونجح الفريق بقيادة كلية جاكوبس للهندسة ومركز أبحاث علوم وهندسة المواد (MRSEC) بجامعة سان دييغو في تصميم "بلاستيك حي" يمكن تحويله إلى سماد.
هذا "البلاستيك الحي"، وفقا للدراسة، هو شكل قابل للتحلل من مادة البولي يوريثين الحراري (TPU)، وهو نوع من البلاستيك التجاري متين يستخدم في صناعة الأحذية والحصير (السجاد) والوسائد والإسفنج.
وتم تصنيع المادة القابلة للتحلل الحيوي عن طريق ملئها بأبواغ بكتيرية من سلالة Bacillus subtilis التي لديها القدرة على تحلل المواد البوليمرية البلاستيكية.
وهذه البكتيريا، المنتشرة جدا في التربة، لها خاصية الإنبات والتحلل عندما تتعرض للعناصر الغذائية الموجودة في السماد في نهاية دورة حياتها.
This biodegradable "living plastic" is filled with bacterial spores that, when put in compost, wake up and break down the material when it's no longer needed. https://t.co/nKlw9ojtqw@pokorski_lab@FeistLab@NANO_UCSD@ucsdbe@UCSanDiego@NatureComms@ENERGY@NSFpic.twitter.com/2qCf6KdDLi
— UCSD Engineering (@UCSDJacobs) April 30, 2024وقال جون بوكورسكي، أستاذ هندسة النانو، والمؤلف الرئيسي المشارك للدراسة التي نشرت في مجلة Nature Communications: "إنها خاصية متأصلة في هذه البكتيريا. لقد أخذنا بعض السلالات وقمنا بتقييم قدرتها على استخدام مادة البولي يوريثين الحراري كمصدر وحيد للكربون، ثم اخترنا السلالة التي نمت بشكل أفضل".
إقرأ المزيدواستخدم الباحثون نوعا خاملا من البكتيريا، بسبب مقاومتها للظروف البيئية القاسية لأنها تمتلك درعا واقيا. وقاموا بهندستها لتكون شديدة المرونة في مواجهة درجات الحرارة.
ولصنع البلاستيك الجديد القابل للتحلل الحيوي، أدخل العلماء جراثيم وحبيبات البولي يوريثين الملدن بالحرارة في آلة ضغط، حيث تم خلط كلا المكونين وصهرهما عند درجة حرارة 135 درجة مئوية. ثم قاموا بصنع شرائط بلاستيكية كما يحدث عادة.
وبعد ذلك، تم تقييم قابلية التحلل الحيوي للمادة الناتجة وتم الكشف عن أن الماء والمواد المغذية الأخرى الموجودة في السماد أدت إلى إنبات الجراثيم داخل البلاستيك، والتي تحللت بيولوجيا بنسبة 90% بعد 5 أشهر في السماد، في ظل ظروف مثالية تبلغ 37 درجة مئوية مع رطوبة تتراوح بين 44 إلى 55%.
واكتشف العلماء أيضا ميزة أخرى لهذه المادة، وهي أن البلاستيك المصنوع من Bacillus subtilis أقوى بنسبة 37% وأقل عرضة للكسر بنسبة 30% مقارنة بالبولي يوريثين الحراري التقليدي.
وبهذه الطريقة، تعمل الجراثيم البكتيرية على المادة بمثابة "حشو" معزز.
نشرت الدراسة مفصلة في مجلة Nature Communications.
المصدر: Interesting Engineering
المصدر: RT Arabic
كلمات دلالية: اختراعات الجراثيم معلومات عامة معلومات علمية نفايات بلاستيكية
إقرأ أيضاً:
«مؤتمر الوقف» يضيء على تنميته برؤى حضارية
أبوظبي: «الخليج»
تناولت جلسات اليوم الأول لمؤتمر «الوقف والمجتمع»، الذي تنظمه الهيئة العامة للشؤون الإسلامية والأوقاف والزكاة، برعاية سمو الشيخ منصور بن زايد آل نهيان، نائب رئيس الدولة، نائب رئيس مجلس الوزراء، رئيس ديوان الرئاسة، عدداً من العناوين والمحاور أثراها المتحدثون من العلماء الضيوف والمختصين بشؤون الوقف في الدولة، بالأفكار العلمية والرؤى والاقتراحات التي تعزز مستهدفات هذا المؤتمر، وذلك بحضور الدكتور عمر حبتور الدرعي، رئيس الهيئة، والمسؤولين فيها وجمهور كبير.
وأقيم المؤتمر يومي 15و16 مارس الجاري، تحت شعار: «يدًا بيدٍ نحو تنميةٍ وقفيةٍ مستدامةٍ» وجاءت الجلسة الأولى بعنوان «الوقف؛ نظرةٌ تأصيليةٌ، وأبعادٌ مقاصدية» ترأسها د. ناصر اليماحي مدير إدارة الوعظ في الهيئة العامة للشؤون الإسلامية والأوقاف والزكاة وتحدث فيها الدكتور حسن صلاح الصغير، المشرف العام على لجان الفتوى بالأزهر ومن العلماء الضيوف عن الوقف؛ مفهومه، وتأصيله الشرعي، وأنواعه، مؤكداً أن مؤسسات الوقف تحتاج إلى مزيدٍ من العناية بالدراسات والبحوث التي تعزز استدامة الوقف وتنظيم المؤتمرات لتقديم حلولٍ تواكب أنماط الحياة المتجددة».
وفي مداخلتها، تحدثت الدكتورة حكيمة شامي مديرة مركز التوثيق في وزارة الأوقاف المغربية ومن العالمات الضيوف، عن التطور التاريخي والأبعاد الثقافية لنظام الوقف، مؤكدةً أن بناء الحضارة الإنسانية يتطور بتطور العلوم داعيةً إلى زيادة الوقف العلمي ليسهم في كل ما يعزز الشأن العلمي، مشيرةً إلى أن تطوير الوقف الثقافي ضرورةٌ ملحةٌ لمواكبة المستقبل وبناء الحضارات.
فيما تناول الدكتور عبد الله أكيك رئيس المجلس العلمي – مراكش ومن العلماء الضيوف في مداخلته عن حضارة الوقف وقيمه الإنسانية ومقاصده الدينية ودوره في تحقيق التكافل والاستقرار الاجتماعي.
أما الجلسة الثانية فكانت بعنوان «الوقف: وعيٌ مجتمعيٌ ومسؤوليةٌ مشتركةٌ» ترأسها محمد الحمادي من الهيئة العامة للشؤون الإسلامية والأوقاف والزكاة، اشتملت على ثلاثة محاور، تحدث في الأول عبد الرحمن العقيل، نائب محافظ الهيئة العامة للأوقاف لقطاع المصارف والبرامج التنموية في السعودية ومن العلماء الضيوف، عن «الوعي المجتمعي بأهمية الوقف في التنمية الاجتماعية والاقتصادية: وسائل وتجارب» داعياً إلى ضرورة تسويق الوقف عبر الوسائل التقنية الحديثة.
وفي مداخلته، قال الدكتور حسن السيد خليل من العلماء الضيوف: إن التربية الأسرية والمناهج التعليمية لهما الأثر الفعال في تعزيز القيم الوقفية في المجتمع، وغرس الشعور بالمسؤولية الإنسانية في الأجيال تجاه المجتمعات التي يعيشون فيها ويحفز فيهم قناعة الارتقاء بالوقف.
وفي المداخلة الثالثة تحدث الدكتور محمد عبد الله العلي، الرئيس التنفيذي لمركز تريندز للبحوث والاستشارات عن دور المؤسسات البحثية في إثراء ثقافة الوقف في المجتمع، داعياً لتوفير منصاتٍ لمناقشة الأفكار والتجارب التي تقوم بها الدول في شؤون الوقف واستخدام التكنولوجيا في إدارته واستحداث وسائل تمكن المجتمع من المساهمة فيه.
خبير إسرائيلي: الشرع مستعد للتعاون مع إسرائيل بشرط واحد