Myšlenka, že by se plast mohl po čase sám rozložit bez speciálních podmínek, zní téměř jako sci-fi. Přesto jde o reálný vědecký výsledek, který vznikl z jednoduchého pozorování. Chemik Yuwei Gu si při procházce v přírodní rezervaci všiml klasické scény. Krásná krajina, ale u jejího okraje plovoucí lahve a obaly, které tam budou ležet roky. Právě v kontrastu s přírodou si uvědomil, že problém není jen v chování lidí, ale i v samotné chemické podstatě plastů.

Příroda totiž pracuje s polymery už od nepaměti. DNA, RNA či proteiny jsou rovněž dlouhé řetězce stavebních jednotek, ale žádný z nich v prostředí nepřetrvá věčně. Postupně se rozloží, protože jejich struktura obsahuje místa citlivá na určité podmínky. Právě tato myšlenka inspirovala nový typ plastu, který se chová jako běžný materiál, ale když přijde jeho čas, začnou se vazby mezi jednotlivými částmi uvolňovat.

Zdroj: Shutterstock

Inspirace v přírodních strukturách

Tým kolem Yuweie Gu využil princip, který se běžně vyskytuje v přírodních polymerech. Jde o malé chemické skupiny zabudované na správné místo, které dokážou později usnadnit štěpení řetězce. Laicky se dá přirovnat k papíru přeloženému předem. Na místě přehybu se trhá mnohem snadněji než jinde. Stejný efekt vědci vytvořili i u plastu. Materiál během používání drží pevně, ale když se vystaví určitému podnětu, začne se rozpadat až tisíckrát rychleji než běžný plast.

Objev má ještě jednu důležitou vlastnost. Míru a rychlost rozkladu lze nastavit podle potřeby. Některé výrobky stačí, aby vydržely den, jiné roky. Nastavením orientace a rozmístění zmíněných skupin vědci dokázali určit délku životnosti materiálu. Navíc rozklad lze u některých typů spustit pomocí světla nebo iontů kovů. Do té doby zůstává plast pevný a funkční.

Nové možnosti pro budoucí výrobky

Význam objevu zdaleka nespočívá jen v ekologické úlevě. Možnost přesně řídit okamžik rozpadu otevírá dveře k produktům, které dnes existují pouze teoreticky. Patří sem kapsle s řízeným uvolňováním léčiv, povrchy schopné po čase zmizet či se přepsat nebo balení potravin, které se po vyhození rozloží bez zásahu člověka.

Zatím jde o laboratorní výzkum, nicméně první testy ukazují, že tekutina vznikající při rozkladu není toxická. Přesto bude potřeba další ověřování, protože bezpečnost zbytkových látek je zásadní podmínkou pro komerční využití. Stejně důležité je zjistit, zda lze novou chemii začlenit do výroby běžných plastů tak, aby nešlo o drahý experiment, ale o reálně použitelný materiál.