Onderzoekers hebben een nieuw type ‘levend plastic’ ontwikkeld dat zichzelf volledig kan afbreken wanneer het wordt geactiveerd. In plaats van eeuwenlang in het milieu aanwezig te blijven, bevat het materiaal slapende bacteriesporen die na activering enzymen produceren die het plastic afbreken. In het onderzoek, gepubliceerd in ACS Applied Polymer Materials, werd het materiaal binnen zes dagen volledig afgebroken, zonder dat daarbij microplastics ontstonden.
De onderzoekers bouwden twee samenwerkende enzymen in de bacterie Bacillus subtilis in. Het eerste enzym knipt de lange polymeerketens in kleinere stukken, waarna het tweede enzym deze verder afbreekt tot de oorspronkelijke bouwstenen van het plastic. Door deze samenwerking verloopt de afbraak veel efficiënter dan bij eerdere methoden die slechts één enzym gebruikten.
De bacteriesporen werden verwerkt in polycaprolacton (PCL), een biologisch afbreekbare kunststof die onder meer wordt gebruikt bij 3D-printen en oplosbare chirurgische hechtingen. Zolang de sporen inactief blijven, gedraagt het materiaal zich als gewoon plastic. Zodra het echter in contact komt met een voedingsoplossing bij 50 °C, worden de sporen actief en begint het afbraakproces.
Als demonstratie maakten de onderzoekers een draagbare elektrode van het levende plastic. Deze functioneerde normaal tijdens gebruik, maar werd na activering binnen twee weken volledig afgebroken, waarbij alleen de metalen elektroden overbleven.
De onderzoekers willen de technologie verder ontwikkelen zodat de bacteriesporen ook door water kunnen worden geactiveerd, omdat een groot deel van het plasticafval uiteindelijk in het aquatisch milieu terechtkomt. Daarnaast denken zij dat dezelfde aanpak ook toepasbaar is op andere kunststoffen, waaronder veelgebruikte plastics voor eenmalig gebruik.
