Ανακύκλωση και βιοδιασπώμενα πλαστικά: Το πλαστικό του μέλλοντος που δημιούργησε η φύση

Φανταστείτε μια παραλία γεμάτη πλαστικά ή μια θαλάσσια χελώνα που καταπίνει μια νάιλον σακούλα νομίζοντας ότι είναι μέδουσα. Και τώρα φανταστείτε μια σακούλα, το ίδιο ισχυρή, αλλά που διαλύεται αμέσως στο νερό, χωρίς να αφήνει το παραμικρό ίχνος. Σε έρευνα που δημοσιεύεται στο PNAS, ερευνητές αναφέρουν ότι είναι ένα βήμα πιο κοντά σε αυτή τη δεύτερη εκδοχή.

Τα βελούδινα σκουλήκια

Ας πάρουμε όμως τα πράγματα από την αρχή. Το γένος Onychophora ή αλλιώς βελούδινα σκουλήκια είναι μια ομάδα επιμήκων, μαλακών, πολυπόδων ζώων που συγκρίνονται με κάμπιες και γυμνοσάλιαγκες, με τη διαφορά ότι δεν είναι φυτοφαγικά, αλλά οργανισμοί που τρέφονται από άλλα ασπόνδυλα. Αυτά τα «σκουλήκια» είναι επιδέξιοι θηρευτές χάρη σε μια ζελατινώδη μάζα που εκτοξεύεται και κολλάει στο θύμα.

Οπως διαβάζουμε στο zmescience.com, η ζελατινώδης μάζα είναι αποθηκευμένη σε έναν ειδικό αδένα στο σώμα του βελούδινου σκουληκιού και εκτοξεύεται από στοματικά θηλώματα με μικρά ανοίγματα κοντά στο στόμα. Αρχικά, μάλιστα, η «γλίτσα» είναι υγρή και στερεοποιείται καθώς εκτοξεύεται. Αυτή η μετατροπή του υγρού σε στερεό είναι ασυνήθιστη και πολύ πιο γρήγορη από την παραγωγή ιστού στις αράχνες. Επιπλέον, η ίνα που δημιουργείται είναι ισχυρή σαν νάιλον και μπορεί να μετατραπεί ξανά σε υγρό. Με αυτά τα χαρακτηριστικά, οι ερευνητές πιστεύουν ότι μπορούν να δημιουργήσουν το απόλυτο πλαστικό: ισχυρό αλλά και βιοδιασπώμενο.

Με ιστορία 380 εκατομμυρίων ετών

Οι ερευνητές, λοιπόν, ισχυρίζονται ότι ανακάλυψαν νέες πρωτεΐνες στη ζελατινώδη μάζα που μπορεί να οδηγήσουν στην ανάπτυξη ανακυκλώσιμων πλαστικών. Αυτές οι πρωτεΐνες έχουν ιστορία 380 εκατομμυρίων ετών και είναι εξαιρετικά συντηρητικές, κάτι που σημαίνει ότι είναι τόσο επιτυχείς που έχουν αλλάξει ελάχιστα. Για να εξετάσουν τη γλίτσα, χρησιμοποίησαν ένα εξελιγμένο εργαλείο τεχνητής νοημοσύνης, το AlphaFold, που προβλέπει την τρισδιάστατη δομή των πρωτεϊνών με ακρίβεια. Παράλληλα, η χημική ανάλυση των πρωτεϊνών έδειξε ότι είναι πλούσιες σε λευκίνη (leucine-rich repeat - LPR), ένα από τα 20 αμινοξέα που συμμετέχουν στη δομή των πρωτεϊνών.

Αυτές οι αλληλουχίες λευκίνης είναι η μοριακή κόλλα που σχηματίζει ισχυρές ίνες. Το πώς αλληλεπιδρούν οι πρωτεΐνες μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να δημιουργήσουν τεχνητές LPR πρωτεΐνες, κάτι που θα είναι το πρώτο βήμα για την ανάπτυξη των πλαστικών της επόμενης γενιάς, τα οποία θα συντίθενται και αποσυντίθενται κατά βούληση.

Συσκευασίες next-gen

Τέτοια πλαστικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν άμεσα σε συσκευασίες, αλλά όχι σε δοχεία για υγρά, αφού το υλικό διαλύεται στο νερό. Ωστόσο, αυτά είναι τεχνικά προβλήματα που μπορούν να ξεπεραστούν με υδρόφοβες (διώχνουν το νερό) επιστρώσεις. Επίσης, το άλλο πρόβλημα, το αυξημένο κόστος, μπορεί να αντιμετωπιστεί με την παραγωγή τους σε μεγάλες ποσότητες. Παρά τις όποιες δυσκολίες, τέτοια υλικά ενισχύουν την ελπίδα πως θα οδεύσουμε σε ένα μέλλον με περισσότερη ανακύκλωση και μείωση της χρήσης πλαστικού, ώστε να προστατευτεί ο πλανήτης και η ανθρώπινη υγεία.