סיקור מקיף

פלסטיק המופק מתוך סוכר ופחמן דו חמצני

בעתיד ניתן יהיה לייצר סוגי פלסטיק ביו-מתכלים תוך שימוש בסוכר ופחמן דו-חמצני בלבד, פלסטיק מתכלה שיוכל להמיר את הפלסטיק הקיים היום המתקבל מתוך נפט גולמי.

איור גרפי המתאר כיצד סוכר ופחמן דו-חמצני מומרים לפלסטיק. באדיבות Georgina Gregory.
איור גרפי המתאר כיצד סוכר ופחמן דו-חמצני מומרים לפלסטיק. באדיבות Georgina Gregory.

[תרגום מאת ד"ר נחמני משה]

חוקרים מאוניברסיטת באת 'בבריטניה מסבירים מדוע הפלסטיק המשמש כיום במגוון תחומים הוא בעל חסרונות רבים. פלסטיק מסוג פוליקרבונט משמש לייצור בקבוקי משקאות, עדשות למשקפיים וציפויים כנגד שריטות בהתקנים דיגיטליים כגון סמארטפונים, תקליטורי CD/DVD  וכיו"ב. תהליכים קיימים ליצור פוליקרבונט משתמשים בחומרים המוגדרים כרעילים לאדם (ביספנול A ופוסגן). כדי להתגבר על כך, החוקרים הצליחו ליצור פוליקרבונט חלופי מתוך סוכרים ופחמן דו-חמצני בתהליך חדשני שהתנאים בו הינם לחצים נמוכים וטמפרטורת החדר, תנאים ההופכים את ייצורו לזול ולבטיחותי יותר. סוג חדש זה של פוליקרבונט יכול להתפרק חזרה למרכיביו הטבעיים תוך קבלת פחמן דו-חמצני וסוכר, זאת בעקבות פעילותם הביולוגית של אנזימים הנמצאים בתוך חיידקי הקרקע. בנוסף להיותו ביו-מתכלה, הפלסטיק החדש גם מותאם לגוף האדם, ולפיכך הוא יוכל לשמש בעתיד גם לשם ייצור שתלים רפואיים או בתור פיגומים לגידולם של איברים חלופיים לשם השתלות.

לפלסטיק המתקבל בתהליך החדש יש תכונות פיזיקליות דומות לזה המתקל מתוך פטרו-כימיקלים, ובאותו האופן גם הוא חזק, שקוף ועמיד לשריטות. ההבדל העיקרי והחשוב טמון בכך שפלסטיק זה ניתן לפרוק למרכיביו הביולוגים הטבעיים. הפלסטיק החדש יוכל להחליף את פלסטיק הפוליקרבונט בפריטים כגון בקבוקי תינוקות ומארזים למזון.

מסביר אחד מהחוקרים: "לאור הגידול המתמשך באוכלוסיית העולם, קיים ביקוש גואה למוצרי פלסטיק. הפלסטיק החדש מהווה חלופה מתחדשת לפולימרים על בסיס דלקי מאובנים, ולפיכך הוא יהיה זול יותר, ולאור העובדה כי הוא גם מתכלה ביולוגית, הוא לא יתרום לכמות הפסולת ההולכת וגדלה באוקיאנוסים ובמטמנות תת-קרקעיות. התהליך שלנו עושה שימוש בפחמן דו-חמצני במקום בחומר הרעיל מאוד פוסגן, ובמהלכו נוצר פלסטיק נטול ביספנול A, כך שהוא לא רק בטוח יותר, אלא שתהליך ייצורו נקי יותר". ממצאי המחקר פורסמו בכתבי העת המדעייםPolymer Chemistry  וכן Macromolecules.

החוקרים קיבלו השראה מהטבע – הם השתמשו בסוכר המהווה מרכיב של הדנ"א, תימידין, בתור אבן בניין להכנת הפלסטיק החדש. לאור העובדה כי יחידת סוכר זו קיימת בגוף, הרי שגם הפלסטיק החדש מתאים לגוף ולכן יוכל לשמש באופן בטוח ליישומים של הנדסת רקמות. "התכונות של הפלסטיק החדש ניתנות לכיוונון על ידי ביצוע שינויים כימיים קטנים – למשל, ניתן להפוך את הפלסטיק לטעון חשמלית, כך שתאים בגוף יימשכו ויתחברו אליו, זאת לטובת יישומים בתחום של הנדסת רקמות ותאים. החוקרים עצמם התחילו לבדוק גם יחידות סוכר אחרות כגון ריבוז ומאנוז.

תקציר המאמר

הידיעה על המחקר

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

7 תגובות

  1. שאלה נוספת: אם הפלסטיק המתואר כאן הוא מתכלה – הרי ששתלים בבני-אדם שייבנו ממנו יעברו degredation עם הזמן, אך מה שמפחיד זה שעוד לפני ההתכלות המלאה בגוף האדם, הוא יפגין ירידה בביצועיו ובתכונות הרצויות (כדוגמת שתלי בגוף שיחליפו עצמות ומפרקים אך ייחלשו במהירות, בעדשות מגע/משקפיים שבהן ישתנו המוקדים והצילינדרים עם הזמן וכו'); האם נרצה להשתמש בחומר חיוני שיש להחליפו תדיר (בסקלת זמנים של ימים/חודשים, שנים?).

  2. האם אנשים החולים בסוכרת יוכלו להשתמש בהשתלות של חומר זה? הרי הסוכר בתהליך הפירוק של החומר ישתחרר לדם (ולפי ההיגיון הסוכר לא בהכרח ישתחרר בצורה אחידה כתלות בזמן) – ואז רמות הסוכר בדם לא יהיו אחידות, או לעיתים אף גבוהות מדי – ויפגעו ב-35% מהאוכלוסיה…

  3. יש כבר כמה סוגים של פלסטיק מתכלה, הבעיה שאי אפשר לשלוט על ההתכלות הזאת ולפעמים הפלסטיק מתחיל את ההתכלות שלו שעדיין משתמשים בו ואז מקבלים פלסטיק גרוע וחלש (למשל שקיות חלשות שנקרעות ).

  4. המצאה נהדרת, מעולה !!!
    לדעתי ה(לא)קובעת – שווה פרס נובל לכימיה.
    השאלה היחידה היא:
    האם התהליך כבר פותח והוכח כאפשרי, או
    שעדיין בגדר רעיון.

  5. שומר הסף
    פוליקרבונט היא משפחה של חומרים בהם המונומרים מחוברים זה לזה בקשרי קרבונט. אפשר להרכיב בצורה זו שורה גדולה של מונומרים וזהות המונומרים משנה, כמובן, באופן מוחלט את תכונות הפולימר.

  6. לא הבנתי , קודם כתוב :
    ״….פלסטיק מסוג פוליקרבונט משמש לייצור בקבוקי משקאות……״
    ואחר-כך כתוב :
    ״………הצליחו ליצור פוליקרבונט חלופי מתוך סוכרים ופחמן דו-חמצני…….״
    אם זה גם זה פוליקרבונט היכן ההבדל ?

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן