顕微鏡レベルで生分解する初のプラスチック

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米国の専門家は新たな植物由来のプラスチックを開発し、それをマイクロビーズに粉砕し、3つのツールを使用してその生分解性をテストしました。

従来のマイクロプラスチックは分解するのに100年から1,000年かかることがあります。写真: Whitehoune/iStock — 従来のマイクロプラスチックは分解するのに100年から1,000年かかることがあります。写真: *Whitehoune/iStock*

マイクロプラスチックは、日常的に使用されるプラスチック製品から発生する、小さくてほぼ破壊できない破片です。カリフォルニア大学サンディエゴ校と材料科学企業アルジェネシスの専門家チームが、7ヶ月未満でマイクロプラスチックレベルまで生分解できる植物由来のポリマーを開発したと、サイエンスデイリーが3月25日に報じた。すべてのプラスチックはポリマーだが、すべてのポリマーがプラスチックであるとは限らないことに注意してほしい。

「私たちは現在の素材の代替品を見つけ、その代替素材が耐用年数を過ぎても環境に蓄積されずに生分解されるようにしたいと考えています」と、研究チームの一員でアルジェネシスの共同設立者でもある化学・生化学の教授マイケル・バーカート氏は語った。ネイチャー・サイエンティフィック・リポーツ誌に新しい研究が掲載されました。

研究チームはその生分解性をテストするために、新しい素材を微細な粒子に粉砕し、3つの異なる測定ツールを使って、堆肥に加えるとバクテリアによって消化されることを確認した。

最初のツールはスパイロメーターです。細菌が有機物を分解すると二酸化炭素が放出されますが、これは呼吸計で測定できます。その結果は、100% 生分解性の業界標準とみなされるセルロースの分解と比較されました。新しい植物由来のポリマーはセルロースとほぼ 100% 一致します。

次に、研究チームは水浮上法を使用しました。プラスチックは水に浮いて溶けないので、簡単にすくい上げることができます。 90日間と200日間の期間にわたって、石油由来のマイクロプラスチックはほぼ100％回収され、生分解性ではないことが示されました。しかし、90日後には藻類由来のマイクロプラスチックはわずか32％しか回収されておらず、3分の2以上が生分解していたことになる。 200日後、この数字は3％に減少し、97％が消滅したことになります。

最後のツールは、ガスクロマトグラフィー/質量分析（GCMS）による化学分析で、プラスチックを構成するモノマーの存在を検出し、ポリマーが元の植物材料に分解されたことを示します。

「この素材は、使用時にマイクロプラスチックを残さないことが証明された初めてのプラスチックです。製品のライフサイクルと混雑した埋立地に対する持続可能な解決策であるだけでなく、私たちに病気を引き起こすことのないプラスチックでもあります」と、カリフォルニア大学サンディエゴ校生物科学部の教授であり、アルジェネシスの共同創設者でもあるスティーブン・メイフィールド氏は述べた。

現在の課題は、もともと従来のプラスチック用に作られたデバイスに新しい材料をどのように適用するかということです。 Algenesis はこのプロセスにおいて一定の進歩を遂げています。同社は、コーティング生地を製造するTrelleborg社や携帯電話ケースを製造するRhinoShield社など、カリフォルニア大学サンディエゴ校の植物由来ポリマーを使用した製品を生産するために複数の企業と提携している。

トゥ・タオ(サイエンス・デイリーによる)

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