E se il futuro del nostro pianeta includesse… la plastica? Ciò può sembrare provocatorio quando sappiamo che negli oceani esiste un continente di rifiuti, ma i ricercatori potrebbero aver trovato la soluzione per porre fine all’inquinamento da plastica. NelUniversità della CaliforniaPertanto, gli scienziati hanno sviluppato un materiale plastico rivoluzionario chiamato “plastica autodigeribile” o addirittura “plastica vivente”.

Nello specifico, è una forma biodegradabile di poliuretano termoplastico (TPU), una plastica morbida ma resistente utilizzata in scarpe, tappetini, cuscini e memory foam.

Ci saranno dei germi!

Per il loro concetto, questi ricercatori hanno creato un polimero capace di degradarsi da solo. Per fare ciò, hanno incorporato spore batteriche in grado di digerire la plastica. I germi, infatti, rimangono inattivi durante l’utilizzo della plastica, ma si attivano per iniziare a degradarla quando entrano in contatto con le sostanze nutritive presenti nei rifiuti biodegradabili. In breve, una volta gettata la plastica nella spazzatura, è un segnale affinché i batteri agiscano!

Queste stesse spore rinforzano anche la struttura del materiale, come le barre metalliche nel cemento armato. Il risultato è un diverso tipo di poliuretano termoplastico con proprietà meccaniche migliorate, perché più resistente e flessibile.

Biodegradabile ma anche più durevole da usare

“Entrambe queste proprietà vengono notevolmente migliorate semplicemente aggiungendo spore”. John Pokorski, co-autore principale dello studio pubblicato su… naturae professore di nanoingegneria. “Questo è fantastico perché l’aggiunta di spore spinge le proprietà meccaniche oltre i limiti conosciuti dove in precedenza c’era un compromesso tra resistenza alla trazione ed estensibilità”.

Nel cuore di questa plastica autodistruttiva troviamo spore batteriche provenienti da un ceppo di… Bacillus subtilis. A differenza delle spore fungine, che svolgono un ruolo riproduttivo, le spore batteriche hanno uno scudo proteico protettivo che consente ai batteri di sopravvivere nello stato vegetativo.

Per rendere questa plastica biodegradabile, i ricercatori hanno inserito spore di Bacillus subtilis e pellet di TPU in un estrusore di plastica. I componenti sono stati miscelati e fusi a 135°C, quindi modellati in sottili strisce di plastica.

Credito immagine: Credito: David Pilot/UC San Diego

Peggiorato del 90% in cinque mesi

Per valutare la biodegradabilità del materiale, le strisce sono state poste in ambienti di compostaggio microbico attivo e sterile. Gli impianti di compostaggio sono stati mantenuti a 37°C con un'umidità relativa compresa tra il 44 e il 55%. L’acqua e altri nutrienti presenti nel compost hanno stimolato la germinazione delle spore nelle strisce di plastica, che hanno raggiunto un tasso di decomposizione del 90% entro cinque mesi.

“Ciò che è notevole è che il nostro materiale si decompone anche senza la presenza di ulteriori microbi”. Pokorski conferma. “È probabile che la maggior parte di questa plastica non finirà in impianti di compostaggio ricchi di microbi, quindi questa capacità di autodegradarsi in un ambiente privo di microbi rende la nostra tecnologia ancora più versatile”.