Amerikaanse onderzoekers ontwikkelen plastic dat zichzelf kan afbreken

Een team van chemici aan een Amerikaanse universiteit heeft een nieuwe manier gevonden om kunststoffen te laten afbreken na gebruik, door de moleculaire structuur van het materiaal slim te ontwerpen.  

De inspiratie kwam voor assistent-professor chemische biologie Yuwei Gu tijdens een wandeling door een park in New York, waar hij zich stoorde aan het plastic afval in de natuur. Hij vroeg zich af waarom synthetische polymeren — in tegenstelling tot natuurlijke eiwitten — niet vanzelf afbreken. Natuurlijke eiwitten bevatten namelijk chemische ‘breekpunten’ die gecontroleerde afbraak mogelijk maken.  

De onderzoekers van Rutgers University probeerden dit principe na te bootsen in kunststoffen. Door in het polymeer kleine chemische structuren in te bouwen die fungeren als moleculaire ‘vouwlijnen’, creëren ze kunststoffen die onder normale omstandigheden stevig blijven, maar na doelgerichte activatie uiteen vallen. 

Onder invloed van UV-licht of bepaalde metaalionen klappen deze vouwlijnen open en breekt de lange polymeerketen in kortere stukken — die veel sneller biologisch afbreken. Door de positie en dichtheid van deze chemische breekpunten te variëren, kunnen wetenschappers nu zelfs de levensduur van het plastic vooraf bepalen. 

Volgens Gu werkt deze techniek alleen bij nieuw te produceren kunststoffen, omdat de afbreekbare elementen al tijdens de synthese moeten worden ingebouwd. Maar het mooie is dat het materiaal nog gewoon gerecycled kan worden met bestaande methoden; de afbraak begint pas wanneer het product niet langer gebruikt wordt en de breekpunten worden geactiveerd.