ابتكار “بلاستيك حي” تحتوي 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.
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 @NSF pic.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”.
واستخدم 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: شمسان بوست
إقرأ أيضاً:
جامعة أسوان تطلق مبادرة «نيل بلا بلاستيك» لتنظيف شريان الحياة
في خطوة تهدف إلى حماية نهر النيل والحفاظ على البيئة، أطلقت جامعة أسوان، ممثلة في كلية تكنولوجيا المصايد والأسماك، مبادرة طلابية تحت شعار "نيل بلا بلاستيك"، وذلك ضمن فعاليات الاحتفال باليوم العالمي للأراضي الرطبة لعام 2025.
جهود مكثفة لتنظيف النيل ورفع الوعي البيئيشارك في الحملة فريق عمل نشط ضم أعضاء هيئة التدريس ومعاونيهم وطلاب الكلية، بالإضافة إلى باحثين من محميات المنطقة الجنوبية، حيث قاموا بتنظيف مساحة 10 كيلومترات مربعة من نهر النيل في أسوان، وتمكنوا من جمع حوالي 36 كيلوغرامًا من المخلفات البلاستيكية.
تنسيق وتعاون لضمان التخلص الآمن من المخلفاتحرصت الجامعة على التنسيق مع مسؤولي النظافة في حي غرب أسوان لتوفير سيارة لنقل المخلفات إلى مناطق مخصصة للتخلص الآمن منها، مما يعكس التزام الجامعة بتوفير حلول مستدامة لحماية البيئة وتحقيق أهداف التنمية المستدامة الشاملة.
إشادة بالجهود المبذولة وتأكيد على أهمية الاستدامةأعرب الدكتور لؤي سعد الدين نصرت، القائم بأعمال رئيس جامعة أسوان، عن فخره بهذا النشاط الذي يعكس جهود الجامعة في تحقيق التنمية المستدامة، مشيدًا بتعاون الجميع في حماية البيئة من التلوث. كما أكدت الدكتورة أميمة محمد عبد الكريم، وكيل الكلية لشؤون الدراسات العليا والبحوث، أن هذا النشاط يأتي في إطار التزام الكلية بتقديم حلول عملية للحد من التلوث البيئي وتعزيز مفاهيم الاستدامة وحماية الأراضي الرطبة والمسطحات المائية.
حضور ومشاركة فاعلة من قيادات الجامعةشهد إطلاق المبادرة حضور ومشاركة وإشراف الدكتور أشرف إمام، نائب رئيس الجامعة لشؤون خدمة المجتمع وتنمية البيئة، والدكتور صلاح الدين الساعي، عميد كلية تكنولوجيا المصايد والأسماك، وبإشراف الدكتور خالد يوسف أبو الفضل، أستاذ بيولوجيا الأسماك بالكلية، والدكتور أحمد نجم، أستاذ البيئة المائية بالكلية.
الفاخري: نرفض العقوبات الأمريكية على جنوب أفريقيا