Ученые создали бактерии, способные превращать пластиковые отходы в универсальную и экологически чистую форму паучьего шелка. С одной стороны, расширение масштабов этого метода могло бы решить растущую глобальную проблему загрязнения пластиком. С другой стороны, это также чрезвычайно ценный материал.

Грамм за граммом некоторые виды паучьего шелка в пять раз прочнее стали. И паучий шелк не просто прочный; это невероятно гибко. Он может растягиваться в пять раз по сравнению с первоначальной длиной, не ломаясь.

Пластиковые отходы в шелк

Полиэтиленовый пластик, обычно используемый в одноразовых предметах, уже давно является проклятием для окружающей среды. Он может сохраняться веками, прежде чем деградирует — и даже эти сроки неопределенны. Исследователи из Политехнического института Ренсселера искали решение в виде синегнойная палочка , бактерия с естественным аппетитом к этому виду пластика. К своему удивлению, они обнаружили, что эти бактерии не только поглощают пластик, но и превращают его в нечто необычное.

Процесс начинается с деполимеризации полиэтилена, превращая его в форму, которую могут потреблять бактерии. Это похоже на то, как людям приходится резать и пережевывать пищу, чтобы она могла перевариться в кишечнике. После того, как бактерии «накормлены» этим воском, полученным из пластика, он ферментируется, подобно тому, как дрожжи преобразуют сахар при выпечке хлеба. После 72 часов ферментации полученный протеин шелка, напоминающий ватные шарики, можно далее перерабатывать в пригодные для использования формы.

«Паучий шелк — это природный кевлар», — сказала Хелен Чжа, доцент кафедры химической и биологической инженерии и одна из ученых, возглавляющих проект. «Он может быть почти таким же прочным, как сталь под напряжением. Однако он в шесть раз менее плотный, чем сталь, поэтому очень легкий. Как биопластик, он эластичный, прочный, нетоксичный и биоразлагаемый».

«Это низкоэнергетический и нетоксичный метод», — добавляет Чжа. «Лучшие химики природы не смогли добиться такого преобразования, но эти бактерии могут».

Хотя этот прорыв является многообещающим, масштабирование производства в коммерческих целях остается проблемой. «Наши следующие шаги включают оптимизацию процесса», — говорит профессор Маттеос Коффас. Цель команды — усовершенствовать эту бактериальную алхимию, превратив идею устойчивого производства материалов в реальность на коммерческом рынке.

«Это исследование показывает, что мы можем использовать эти бактерии для переработки пластика в паутину. Наша будущая работа будет посвящена изучению того, позволит ли нам настройка бактерий или других аспектов процесса увеличить производство», — сказал Коффас.

Результаты появились в журнале Заводы по производству микробных клеток .