Plast naprogramovaný na rozklad: jak tento pokrok může změnit boj proti znečištění
Američtí vědci vyvinuli materiály s bioinspirovanou strukturou, které mají určitý životní cyklus a po použití zmizí. Jak funguje toto řešení, které umožní zajistit udržitelné nakládání s průmyslovým a domácím odpadem?
Skupina vědců z Rutgers University vyvinula novou chemickou strategii pro výrobu biologicky rozložitelných plastů, které se mohou rozkládat podle předem stanoveného programu v běžných podmínkách, bez nutnosti použití tepla nebo agresivních chemikálií.
Tento úspěch, zveřejněný 26. listopadu 2025, představuje významný krok v boji proti znečištění plasty – globálnímu ekologickému problému. Projekt vedený Yuwei Gu, docentem Rutgerské univerzity, představuje technologii, která může zásadně změnit výrobu a používání plastů v nejrůznějších odvětvích.
Podle Gu bylo hlavním cílem najít řešení, které by umožnilo plastu se po splnění své funkce rozložit. „V biologii se polymery používají všude, například v bílkovinách, DNA, RNA a celulóze, ale příroda se nikdy nepotýká s problémy dlouhodobého hromadění, které pozorujeme v případě plastu,“ — cituje Gu Ratgerská univerzita.
Inspirován plastovým odpadem v přírodním parku se vědec rozhodl napodobit strukturu biologických polymerů, které na rozdíl od plastu mizí beze stopy.
Programování na celou dobu životnosti a univerzální aplikace
Princip tohoto řešení spočívá v začlenění malých funkčních skupin do polymerů, podobných těm, které se vyskytují v přírodních materiálech, jako je DNA nebo bílkoviny.
Tyto vnitřní skupiny fungují jako „pomocníci“ a přispívají k rozrušení chemických vazeb při aktivaci procesu degradace. Gu vysvětlil: „Kontrolou jejich orientace a polohy můžeme navrhnout stejný plast, který se bude rozkládat během několika dnů, měsíců nebo dokonce let.“ Materiál tak zachovává pevnost při používání, ale může se rozkládat podle předem stanoveného harmonogramu.
Tato technologie umožňuje přizpůsobit životnost plastu potřebám každého produktu. Tým Rutgersovy univerzity prokázal, že proces rozkladu může trvat několik dní až několik let, což je ideální pro jednorázové výrobky, jako jsou obaly na fast food, jejichž životnost je pouze několik hodin, nebo automobilové díly, které vyžadují delší životnost.
Kromě toho může být proces iniciován ultrafialovým zářením nebo ionty kovů, což poskytuje další kontrolu. Tým také zkoumá možnosti použití v kapslích s řízeným uvolňováním léčiv a inteligentních povlacích, čímž rozšiřuje oblast inovací.
Gu v tiskové zprávě Rutgers University zdůraznil, že „tento výzkum nejen otevírá cestu k vytvoření ekologičtějších plastů, ale také rozšiřuje možnosti vývoje inteligentních a citlivých materiálů na bázi polymerů v mnoha oblastech“.
Dopad na životní prostředí, bezpečnost a budoucí výzvy
Tento úspěch nabízí alternativu k odolným materiálům, které znečišťují skládky a oceány, protože zajišťuje bezpečné a naprogramované rozložení plastů, což může mít obrovské ekologické a sociální důsledky.
Ačkoli předběžné laboratorní studie ukazují, že kapaliny vznikající při rozkladu nejsou toxické, vědci poznamenávají, že dopad produktů rozkladu na životní prostředí a zdraví je stále vyhodnocován. K potvrzení jejich dlouhodobé bezpečnosti je zapotřebí dalšího výzkumu.
V budoucnu budou vědci z Rutgers University pracovat na přizpůsobení této technologie průmyslovým procesům a pečlivě analyzovat bezpečnost fragmentů vznikajících při rozkladu. Rovněž zkoumají potenciální použití této metody ve farmaceutických kapslích a „chytrých“ materiálech.
Navzdory přetrvávajícím technickým problémům Gu zdůrazňuje, že při spolupráci s průmyslem a odpovídajícím vývojem mohou být tyto programovatelné plasty zavedeny do každodenních výrobků. Konečným cílem je dosáhnout úplného zmizení plastu poté, co splnil svůj účel, což umožní chemii přispět k udržitelnější a ekologicky odpovědnější budoucnosti.
