从“用完即丢”到“用完即吃”，科学家设计出6天自我分解的塑料

塑胶制品通常是一次性使用，但这些聚合材料难在自然环境自然降解，因此研究人员正试图从源头解决问题：开发含微生物的“活塑胶”，设计成温度高于50℃就能自动分解聚合物，且且不会产生微塑胶。

多数塑胶用途短暂，却在环境残留千百年，降解过程形成的微塑胶还会重新进入食物链积累，最终人类可能自食其果。

为解决塑胶垃圾危害，研究人员开始思考能否直接将分解机制纳入材料生命周期──设计一种在特定条件下能自毁的活塑胶。过去已知某些微生物产生的酵素可将长聚合物链切割成更小片段，若将这些酵素或产生酵素的微生物直接加入活塑胶材料会怎样？

团队将目光锁定“枯草芽孢杆菌（学名：Bacillussubtilis）”，改造后使其产生2种依序作用的聚合物降解酶，第1种酵素先随机切断长链聚合物产生较短片段，第2种酵素再从片段末端进一步分解，最终转化为单体，这种双酵素策略能克服过去单一酵素效率不足问题。

实验中，研究人员将枯草芽孢杆菌孢子嵌入聚己内酯（polycaprolactone，PCL）聚合物，形成“活塑胶”，机械性质接近于一般聚己内酯薄膜，但微生物被活化前维持休眠状态，直到塑胶被加热至50℃孢子才开始变活跃，并在6天内将塑胶完全降解为基本单体。

团队进一步利用新材料制成可穿戴塑胶电极，电极正常运作后也能在两周内完全降解，证明其实际应用可行性。

虽然目前这项技术限于PCL塑胶，微生物活化条件需要特定温度与营养液，但考虑大量塑胶最终会进入海洋，团队下一目标为开发能在水中活化的活塑胶系统，希望塑胶制品在流入海洋后自动被内嵌的微生物吃干抹净。

新论文发表在《ACSAppliedPolymerMaterials》期刊。

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