Plastika je jedan od najkorištenijih materijala modernog svijeta, ali ujedno i jedan od najproblematičnijih s ekološkog stajališta. Njezina izdržljivost, koja je čini korisnom u pakiranju, automobilskoj industriji ili medicini, ujedno objašnjava zašto se desetljećima nakuplja na odlagalištima, u rijekama i oceanima bez prirodne razgradnje. u tom kontekstu, kemija polimera traži rješenja koja omogućuju očuvanje svojstava plastike tijekom uporabe, a istovremeno olakšavaju njezinu kasniju razgradnju. Novi pristup razvijen u Sjedinjenim Američkim Državama predlaže izmjenu unutarnje strukture plastike kako bi joj se dao programibilni vijek trajanja, uz zadržavanje njezine čvrstoće.
Studija objavljena u časopisu Nature Chemistry, koju predvode znanstvenici sa Sveučilišta Rutgers u New Jerseyju, opisuje novu vrstu biorazgradive plastike sposobne za razgradnju u svakodnevnim uvjetima, bez potrebe za toplinom ili agresivnim kemikalijama. Rad je objavljen 26. studenog 2025. i predstavlja relevantan korak u upravljanju plastikom na globalnoj razini. Projekt vodi Yuwei Gu, docent na Odsjeku za kemiju i kemijsku biologiju na Rutgersu. Prijedlog se temelji na uvođenju malih funkcionalnih skupina unutar strukture plastike, dizajniranih da olakšaju pucanje kemijskih veza kada se aktivira proces razgradnje. Tijekom svog korisnog vijeka, materijal se ponaša kao konvencionalna plastika.
Biološka inspiracija za rješavanje nakupljanja plastike
Ključ razvoja leži u oponašanju funkcioniranja prirodnih polimera. U prirodi materijali poput proteina ili DNK ispunjavaju svoju funkciju, a zatim se razgrađuju bez ostavljanja postojanih ostataka. Sintetičkoj plastici, s druge strane, nedostaju unutarnji mehanizmi koji bi olakšali njezinu razgradnju. Tim s Rutgersa primijetio je da biološki polimeri uključuju kemijske strukture koje djeluju kao „pomoćnici”, slabeći specifične veze kada dođe vrijeme za razgradnju. Repliciranjem tog načela u plastici, istraživači su postigli da se materijal može fragmentirati tisućama puta brže od tradicionalne plastike, ali samo kada se aktivira proces. Važno je naglasiti da inovacija ne mijenja svakodnevnu upotrebu plastike; mehanička otpornost i kemijska stabilnost ostaju netaknute dok se ne ispune programirani uvjeti za njezinu razgradnju.
Što se događa s vijekom trajanja ovog materijala?
Jedan od središnjih aspekata otkrića je mogućnost prilagodbe vremena razgradnje plastike. Istraživanje pokazuje da se kontroliranjem orijentacije i položaja funkcionalnih skupina unutar polimera može odlučiti hoće li se plastika razgraditi za nekoliko dana, mjeseci ili čak godina. Prema riječima profesora Gua, ova sposobnost prilagodbe značajno proširuje potencijalne primjene materijala. Među upotrebama koje tim analizira su:
- Ambalaža za brzu hranu s vrlo kratkim vijekom trajanja.
- Automobilske komponente koje zahtijevaju veću izdržljivost.
- Kapsule za kontrolirano oslobajanje lijekova.
- Pametni industrijski premazi.
Proces razgradnje može se aktivirati ultraljubičastim svjetlom ili metalnim ionima, što dodaje dodatnu razinu kontrole nad plastikom. Iako su laboratorijski rezultati obećavajući, istraživači ističu da predstoje izazovi prije masovne komercijalne primjene, uključujući potvrdu sigurnosti nusproizvoda razgradnje i prilagodbu tehnologije trenutnim industrijskim procesima.
