Проблему пластикового загрязнения ученые пытаются решить с разных сторон. Одни группы ищут способы очистки воды, другие – синтезируют биоразлагаемые альтернативы традиционным пластиковым материалам. Обычно за основу берут целлюлозу или другой природный полимер.
Американские материаловеды под руководством Нила Йоши из Северо-Западного университета пошли дальше и изготовили аналог пластика из живых бактерий. Соответствующая научная статья вышла в журнале Nature Communications.
Сделать бактериальный пластик несложно. Достаточно модифицировать геном бактерии, заставив ее производить больше эластичных волокон, а затем обработать бактериальную пленку глицерином. Такая пленка становится гибкой и в то же время прочной – ее можно отделить от подложки, не повредив.
По прочности бактериальный пластик не уступает традиционным аналогам, а по эластичности даже превосходит их. Меняя количество эластичных волокон, можно управлять свойством материала: сделать его более эластичным и тянущимся или, наоборот, более жестким. Кроме того, бактериальный пластик может самозаживляться. Так как бактерии остаются живыми, то небольшие повреждения в материале быстро затягиваются сами собой. В то же время в почве и воде материал полностью распадается за 15–75 дней (в зависимости от температуры и влажности).
Конечно, эта работа – только первый шаг на пути к бактериальному пластику. Прежде чем такие материалы окажутся на полках магазинов, им предстоит пройти еще множество проверок на безопасность и стабильность. Однако, возможно, именно такие материалы действительно смогут заменить традиционный пластик и остановят микропластиковое загрязнение.
В дальнейшем авторы работы планируют улучшить термостойкость своего бактериального пластика. Также они работают над масштабированием производства материала, в том числе пробуют культивировать бактерии на целлюлозе, полученной из сельскохозяйственных отходов.