Trenutno je zagađenje plastikom svuda. Milijarde tona otpadne plastike završavaju na deponijama ili plutaju u moru, postepeno se razlažući na sve manje i manje komade, ali nikad ne nestaju. Ovo je jedan od najozbiljnijih ekoloških problema našeg vremena i neće nestati ako ne promijenimo naše navike upotrebe plastike ili razvijemo nove materijale koji su biorazgradivi.
To je upravo ono što su naučnici sa UC San Diego radili veći dio protekle decenije. Interdisciplinarni tim koji uključuje biologa Stephena Mayfielda i hemičara Michaela Burkarta i Roberta "Skip" Pomeroya razvio je poliuretansku pjenu napravljenu od algi i drugih bioloških izvora tako da se pjena može prirodno razgraditi od strane agenata (bakterije i gljivice) iz okoline. Stručnjaci su koristili ove pjene za izradu cipela, uključujući japanke, najpopularniju svjetsku obuću, i testirali su njihovu raspadljivost u zemaljskim okruženjima. Kada se zakopaju u zemlju, cipele počinju da propadaju za samo 16 nedelja.
Sada, u novoj studiji, tim je testirao da li će se ove poliuretanske pjene, napravljene od monomera na biološkoj bazi, razbiti kada se urone u morsku vodu. Istraživači su radili s koautorkom studije Samanthom Clements, morskim biologom i roniocem istraživačem na Institutu za oceanografiju Scripps. Oni su imobilizirali uzorke pjene i cipela na Memorijalnom pristaništu Ellen Browning Scripps i pratili njihove fizičke i kemijske promjene koristeći infracrvenu spektroskopiju s Fourier-ovom transformacijom i skenirajuću elektronsku mikroskopiju.
Lokacija terminala pruža jedinstvenu priliku za testiranje materijala u prirodnom priobalnom ekosistemu, okruženju u kojem otpadna plastika često završava. Istraživači su 2010. godine procijenili da je 8 milijardi kilograma plastike ušlo u okean u jednoj godini, uz značajno povećanje koje se očekuje do 2025. Kada plastični otpad uđe u okean, može oštetiti morske ekosisteme, isplivati na obalu kao smeće ili migrirati na centralne lokacije, formirajući vrtloge smeća, kao što je pacifička deponija smeća koja pokriva površinu veću od 1,6 miliona kvadratnih kilometara.
Nalazi, koji su sada objavljeni u časopisu Environmental Science, pokazuju da su ti eksperimentalni poliuretanski materijali pričvršćeni za dok su brzo pričvršćeni od strane raznih morskih organizama i počeli su da se razgrađuju za samo četiri sedmice. Razlagači, uglavnom bakterije i gljivice, razgrađuju materijale na njihove originalne monomere (hemijske molekule), koji se zatim koriste kao izvor ishrane. Kada su istraživači identificirali mikrobe koji su mogli konzumirati uzorke poliuretana, otkrili su da su ti mikrobi vrste koje se obično nalaze u prirodnim morskim sredinama.
Stephen Mayfield, profesor na Školi bioloških nauka i direktor Kalifornijskog centra za biotehnologiju morskih algi, rekao je: "Ne postoji jedinstvena disciplina koja može riješiti ove opće ekološke probleme, ali smo razvili integrirano rješenje koje radi na kopnu i sada mi Znam da se to može uraditi iu okeanu. Biorazgradnja. Bio sam zaprepašten kada sam vidio koliko se organizama u okeanu nastanilo na ovoj pjeni. Postala je nešto poput mikrobnog grebena."
Istraživači će nastaviti da teže razvoju obnovljivih i održivih monomera napravljenih iz bioloških izvora za proizvodnju polimera za različite primene u budućnosti. Njihova istraživanja će također nastaviti s istraživanjem procesa biološke razgradnje i hemikalija koje nastaju. Stručnjaci kažu da ljudi počinju shvaćati veličinu problema plastičnog zagađenja i traže alternative koje su manje štetne za prirodu.
Stephen Mayfield je rekao: "Nepravilno rukovanje plastikom u okeanu se raspada na mikroplastiku i postalo je veliki ekološki problem. Pokazali smo da je apsolutno moguće stvoriti plastične proizvode visokih performansi koji se razgrađuju u okeanu. Plastika nije To bi trebalo otići u okean, ali ako to učini, materijal postaje hrana za mikrobe, a ne plastični otpad i mikroplastika koja šteti vodenom životu."
