Científicos crean un "plástico vivo" que puede autodestruirse a voluntad
Algunos plásticos tardan de 500 a más de 1.000 años en degradarse por completo, y son difíciles de reciclar, por lo que este "plástico vivo" podría ser clave para cuidar el planeta
Existen diferentes tipos de plástico, y cada uno de ellos tiene unas características específicas que influyen en su duración y en el tiempo que tardan en degradarse. No obstante, se dividen en dos categorías principales: los plásticos termoplásticos y los termoestables. Los termoplásticos son los que se pueden ablandar al calentarse y endurecerse al enfriarse, mientras que los termoestables, como la resina epoxi y la baquelita, no pueden ser rehechos una vez moldeados.
Uno de los plásticos termoplásticos más comunes es el polietileno (PE). Este material puede tardar hasta mil años en degradarse completamente en un entorno natural, ya que es muy resistente a la degradación química. Por su parte, el policloruro de vinilo (PVC), puede tardar hasta 500 años en degradarse, convirtiéndolo en un material preocupante para el medioambiente. Sin embargo, el Polipropileno (PP), aunque similar al polietileno, "solo" tarda entre 20 a 30 años en descomponerse.
En el caso de los plásticos termoestables, su tiempo de degradación también es muy elevado, pudiendo tardar más de 500 años en descomponerse. Puede que estos sean peores que los termoplásticos al ser muy difíciles de reciclar. Sabiendo esto, es importantísimo que nosotros, como habitantes de la Tierra, los gestionemos de la mejor manera posible si no queremos que resulten más perjudiciales de lo que ya son. Un grupo de investigadores ha creado un "plástico vivo" que se activa y se autodestruye a voluntad.
A 50 grados Celsius, las esporas empezaron a descomponer el plástico
El equipo, que publicó un artículo en 'ACS Applied Polymer Materials', utilizó dos cepas bacterianas que trabajaron conjuntamente y descompusieron completamente el material en tan solo seis días, sin generar microplásticos. Zhuojun Dai, uno de los autores principales del estudio, explicó que "la constatación de que los plásticos tradicionales perduran durante siglos, mientras que muchas aplicaciones, como el embalaje, tienen una vida útil corta, nos llevó a preguntarnos: ¿Podríamos incorporar la degradación directamente al ciclo de vida del material?".
Al parecer, muchos microbios pueden descomponer largas cadenas poliméricas en fragmentos más pequeños mediante enzimas. Dado que los plásticos son polímeros, estas enzimas o los microbios que las producen podrían incorporarse a los plásticos biológicos. El experto añadió: "Al incorporar estos microbios, los plásticos podrían ‘cobrar vida’ y autodestruirse a voluntad, convirtiendo la durabilidad de un problema en una característica programable".
Los intentos previos no tuvieron demasiado éxito por solo utilizar una enzima. Dai, Jin Geng, Dianpeng Qi y sus colegas se propusieron mejorar la eficiencia de la degradación, por lo que modificaron genéticamente la bacteria Bacillus subtilis para que produjera dos enzimas cooperativas que degradan polímeros. Mientras que una actúa como una trituradora aleatoria, cortando largas cadenas de polímeros en fragmentos más pequeños, la otra descompone lentamente los fragmentos en sus unidades monoméricas.
El equipo mezcló la forma latente de esporas de B. subtilis con policaprolactona (un polímero común en la impresión 3D y algunas suturas quirúrgicas) para proteger los microbios antes de que fueran necesarios. El plástico vivo resultante tenía propiedades mecánicas similares a las de las películas de policaprolactona sin modificar.
Sin embargo, al añadir un caldo nutritivo a 50 grados Celsius (122 grados Fahrenheit), las esporas se activaron, descomponiendo el plástico hasta sus componentes básicos en tan solo seis días. La cooperación entre las enzimas fue tan eficiente que incluso impidió la creación de micropartículas de plástico durante el proceso de degradación.