新型“活塑料”在短短6天内自毁，不会留下微塑料

据美国化学学会(American Chemical Society简称ACS)2026年7月16日报道（American Chemical Society. "New “living plastic” self-destructs in just 6 days without leaving microplastics." ScienceDaily, 16 July 2026. www.sciencedaily.com/releases/2026/07/260715083552.htm），中国研究人员创造了一种自毁的活塑料(“Living Plastic” )，它使用工程细菌在激活时完全分解自己。这种材料在短短六天内降解，不会产生微塑料，为一次性塑料废物提供了一种潜在的新解决方案。这表明科学家们已经创造了可以在几天内自毁的“活塑料”，而不会留下微塑料。

许多塑料制品的使用时间只有几分钟或几个小时，但这种材料可以在环境中停留几十年甚至几个世纪。研究人员现在正在探索一种不同的方法：塑料在激活时会自行分解。

这些被称为活塑料的材料含有能够降解周围聚合物的休眠微生物，它在六天内完全分解而不产生微塑料。相关研究结果已经在《 ACS应用聚合物材料》(ACS Applied Polymer Materials)杂志发表——Chenwang Tang, Jing Sun, Qing Wang, Runtao Zhu, Lin Wang, Guangfa Xiang, Jiaxin Tang, Jie Li, Hang Zhao, Shuhui Li, Junsong Sun, Zhiyuan Liu, Jin Geng, Dianpeng Qi, Zhuojun Dai. Degradable Living Plastics Programmed by Engineered Microbial Consortia. ACS Applied Polymer Materials, 2026; 8 (8): 5496 DOI: 10.1021/acsapm.5c04611. http://dx.doi.org/10.1021/acsapm.5c04611.

该论文的通讯作者戴卓君(Zhuojun Dai，http://www.isynbio.org.cn/team/12-member-82 )解释说：“意识到传统塑料可以持续几个世纪，而包装等许多应用都是短暂的，这让我们不禁要问：我们能否将降解直接纳入材料的生命周期？”

将微生物转化为内置的处理系统

一些微生物自然产生酶，将长聚合物链切割成更小的片段。由于塑料是由聚合物制成的，研究人员一直在研究这些酶或产生它们的微生物是否可以直接嵌入塑料材料中。

戴卓君解释说：“通过嵌入这些微生物，塑料可以有效地‘复活’并按指令自毁，将耐用性从一个问题变成一个可编程的功能。”

早期的塑料设计通常依赖于一种酶，这限制了材料的分解效率。为了改进这一过程，戴卓君、耿金(Jin Geng音译)、齐殿鹏(Dianpeng Qi音译)及其同事设计了枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)以产生两种协同工作的聚合物降解酶。

第一种酶在随机点切割长聚合物链，将其减少成较短的部分。然后，第二个从这些片段的末端开始工作，将它们进一步分解为各自的单体构建块。

六天内完全崩溃

研究人员将休眠状态结合起来枯草芽孢杆菌孢子与聚己内酯（polycaprolactone，一种在3D打印和一些手术缝合线中常见的聚合物）。在团队准备开始降解过程之前，将细菌以孢子形式保存可以保护它们。

成品活性塑料的机械性能与普通聚己内酯薄膜相似。在正常条件下，它仍然坚固且功能正常，这表明添加孢子并没有显著削弱材料。

为了激活细菌，研究小组添加了一种加热到122华氏度（50摄氏度）的营养肉汤。孢子变得活跃，开始产生两种酶。在六天内，塑料已经完全变成了它的基本组成部分。

因为酶是按顺序工作的，所以这种材料不会简单地碎裂成更小的塑料碎片。该过程足够有效，可以防止微塑料在分解过程中形成。

消失的可穿戴设备

为了证明其在现实世界中的可能用途，研究人员用这种活体材料制作了一种可穿戴的塑料电极。该设备按预期工作，然后在激活后两周内完全退化。

研究结果表明，活性塑料最终可用于需要在有限时间内保持耐用性的产品，但在丢弃后不应持续存在。

将技术扩展到其他塑料

该团队现在希望开发一种方法来激活水中的细菌孢子，因为水中积累了大量的塑料污染。

尽管实验集中在单一聚合物上，但研究人员认为，同样的总体策略也可以适用于其他材料，包括广泛用于一次性产品的塑料。

作者感谢中国国家重点研发计划(National Key Research and Development Program of China)、深圳医学研究基金(Shenzhen Medical Research Fund)、中国国家自然科学基金(National Natural Science Foundation of China)、广东省杰出青年自然科学基金(Guangdong Natural Science Funds for Distinguished Young Scholars)和深圳市科技计划(Shenzhen Science and Technology Program)的资助。

上述介绍仅供参考。欲了解更多信息敬请注意浏览原文或相关报道。

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