En ny form för återvinning: Skapa material som självförstör

Plastavfall, mobiltelefoner och andra icke-nedbrytbara material står för miljontals ton avfall som kastas varje dag. Men forskare vid Technical University i München, Stanford University och forskning och utveckling avdelningar runt om i världen har hittat sätt att skapa material som självförstör, efter naturens återvinningsplan.

Fossila bränslen och petroleum har blivit grundpelare i produkter som inkluderar plast, elektronik, tyger, och mer, och biologiskt nedbryts vanligtvis inte som material tillverkade av naturliga, jordbaserade resurser som:

• träd
  
• växter

Även om petroleum skapades genom biologisk nedbrytning av dinosaurier, när tillverkare började använda petroleum för att tillverka plast och andra produkter, slutade de med att skapa oförstörbara varor.

Eftersom de flesta konstgjorda material vanligtvis är stabila och inte byter molekyler med sin miljö är de i grunden oförstörbara. I naturen är organiskt material inte i balans och kommer att börja brytas ned utan inmatning från källor som hjälper till att återuppbygga cellulära strukturer.

Med hjälp av ledtrådar från naturen har forskare vid tekniska universitetet i München hittat sätt att göra material som självförstörs. När dessa produkter saknar energikällor, såsom adenosintrifosfat - ett koenzym som människokroppen använder för att omvandla glukos från fetter, kolhydrater och proteiner till energi - dessa nya självförstörande material börjar bryta ner, ungefär på samma sätt som naturen biologiskt bryts ned organiskt material. Utan energikällan, precis som i naturen, börjar dessa konstgjorda material att dö.

Forskare vid Stanford University har utvecklat fauxträ tillverkat av biologiskt nedbrytbar plast. Den biologiskt nedbrytbara plasten kan ersätta oförstörbar plast och träet kan användas för att göra byggmaterial, biologiskt nedbrytbar elektronik och till och med plastflaskor som går sönder. Praktiskt taget vilken produkt som helst som är tillverkad med icke-förstörbara komponenter kan tillverkas av dessa nya material.

Genom att göra material som självförstör eller bryts ner i sina ursprungliga byggstenar, postulerar ingenjörer och forskare att de kan skapa ramar för läkemedelsleverans och transplantationsankare. Forskare vid UCLA har också utvecklat en hydrogel som skapar en byggnadsställning för att låta sår läka och vävnader att regenerera när strukturen biologiskt bryts ned. Hydrogelen främjar snabb regenerering, vilket gör att sår och hudtransplantat, bland andra medicinska användningar, kan läka snabbare.

Onlinetidningen, Väktaren, uppgav i en artikel i januari 2017 att ”den årliga konsumtionen av plastflaskor är på topp en halv biljon fram till 2021, vilket överstiger återvinningsarbetet och äventyrar hav, kustlinjer och andra miljöer. ” Påstår att världens plastberoende är farligare än klimatförändringar, har plast en negativ inverkan både på jorden och dess miljö hälsa. I artikeln anges också att en miljon plastflaskor köps varje minut, vilket bygger mot denna miljökris. Att lägga till problemet är att bara hälften av all plast som köps återvinns någonsin.

Material som självförstörs kan börja lindra den växande miljökrisen som hotar att komma över våra hav och deponier. Genom att utveckla produkter som självnedbryts kommer farliga plaster och kemikalier inte längre att påverka jordens biosfär. Genom att inte lägga till det redan befintliga föroreningsproblemet kan forskare kunna utveckla billigare metoder för att samla in och återvinna befintlig petroleumbaserad plast till andra användningsområden. På lång sikt börjar sättet att eliminera plast och andra föroreningsproblem med återvinning hemma, på jobbet och i skolan.