米国のレンセラー工科大学 (RPI) の研究者チームは、プラスチック廃棄物の問題に対処するだけでなく、より持続可能な新しい素材への道を開くプロセスである革命的な発見を行いました。これらの科学者たちは、PET プラスチックを消化できるバクテリアを使用して、クモの糸の弾力性と柔軟性にヒントを得て、廃棄物を生分解性のシルクに素早く変換する方法を発見しました。
解決の緊急性
毎年何億トンものプラスチックが生産されていますが、そのほとんどはリサイクルされていません。 PET プラスチックは、使い捨ての食品容器でよく見られますが、埋め立て地や環境に捨てられることが多く、そこでマイクロプラスチック粒子に分解され、予期せぬ場所に行き着く可能性があります。 野菜 A 胎盤 母性、 雲から al クオレ・ウマノ.
新しいプラスチックの生産は、二酸化炭素排出量が膨大であるだけでなく、廃棄物の蓄積にも寄与しており、多くの国で 減少の兆しが見えない.
新しいRPIテクノロジー
RPIの研究者は細菌に注目した pseudomonasaeruginosa。細菌は自然にポリエチレンを消費することができます。遺伝子編集を通じて、これらの微生物は、絹に含まれるタンパク質に類似したアミノ酸配列を挿入することにより、絹のような素材を生産するように改変されました。 研究全体はここでご覧いただけます。
使用されたプロセス? これはビール製造で使用される発酵に匹敵します。この場合、研究者らは微生物に砂糖を与えるのではなく、「事前消化された」形のプラスチック廃棄物を微生物に与えて、それを新しい材料に変える。
クモの糸は自然のケブラーです。張力下では鋼とほぼ同じ強度になります。しかし、密度は鋼鉄の6分の1なので非常に軽いです。バイオプラスチックであるため、弾力性があり、耐久性があり、毒性がなく、生分解性があります。
ヘレン・ザー博士、レンセラー工科大学化学・生物工学助教授
生分解性シルクの可能性
シルクから始めるという選択は、丈夫で軽量、そして自然に生分解性であるというその独特の特性によって決定されました。この材料は、私たちが慣れ親しんでいるプラスチックと同様にさまざまな方法で機能することができ、さらに特別な処理をしなくても自然に分解するという利点もあります。天然シルクはすでにいくつかの分野で応用されていますが、伝統的な生産プロセスは持続可能ではありません。
プラスチック廃棄物からシルクを製造できる可能性により、現在リサイクル不可能なプラスチックが使用されている用途でこの素材をより広範囲に使用できる可能性があります。さらに、遺伝子編集の使用により、さまざまな種類のクモが作り出すさまざまな種類の糸からインスピレーションを得て、材料をカスタマイズする可能性が広がります。このイノベーションは、長期的に地球を汚染しない有用な材料を生産することでプラスチック廃棄物の問題に取り組むことが可能であることを実証しています。
プラスチックからシルク: 将来の展望
このプロジェクトはまだ初期段階にあるが、バクテリアがプラスチック廃棄物を貴重な物質に変えることができるという考えは証明され、成功している。 RPI チームはプロセスの効率化に取り組んでいます。ターゲット？ 「バクテリアシルク」の収量を向上させ、生産が商業的に実行可能となるようにする。
草の根のアプローチは、材料生産に対する私たちの考え方を変え、大規模な化学プラントをより自然で持続可能なプロセスに置き換える可能性があります。私たちの日常生活に必要な物質が、地球の健康を損なうことなく持続可能な方法で生産される未来に向けた重要な一歩です。
